ズームレンズとこれを具備する光学装置
【課題】ズームレンズを配置する場所が限られている固体撮像素子等を用いた小型の光学装置に好適な、超小型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を提供すること。
【解決手段】光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子Ｐ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レンズ群と前記第３レンズ群は像面Ｉに対して固定され、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Ｉ上の像シフト可能なズームレンズ。
【解決手段】光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子Ｐ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レンズ群と前記第３レンズ群は像面Ｉに対して固定され、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Ｉ上の像シフト可能なズームレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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好適なズームレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を用いて、被写体像を記録する、例えばデジタルスチルカメラやビデオカメラ等は、ズームレンズの搭載が一般的である。
【０００３】
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てしまい、結果として鏡筒部材が大型化してしまい携帯性に不都合が生じてしまった。
【０００４】
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カメラ本体内に格納することによって、携帯性を高めていた。
【０００５】
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厚みを小さくすることは不可能であった。
【０００６】
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。
【０００７】
そこで、レンズ系の一部に光路を略９０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、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するため、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。
【０００８】
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、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２６４５８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、この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ぶれ、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ぶれ等により像ぶれが発生し、画質が低下してしまうと言う問題があり、ズームレンズの光学系の一部を、カメラのぶれを検出する検出系により出力された値にしたがって、光軸に対してほぼ直交方向にシフトさせることにより、像面上の像ぶれを補正する手ぶれ補正機能を有するズームレンズが望まれている。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ズームレンズを配置する場所が限られている固体撮像素子等を用いた小型の光学装置に好適な、超小型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を提供することを目的としている。また、このズームレンズを具備する光学装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は、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、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。
【００１２】
また、本発明は、前記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。
【００１３】
また、本発明は、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、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って、像面上の像シフトを可能にするズームレンズの像シフト方法を提供する。
【００１４】
また、本発明は、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、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。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ズームレンズを配置する場所が限られている固体撮像素子等を用いた小型の光学装置に好適な、超小型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、およびこのズームレンズを具備する光学装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態に関し説明する。
【００１７】
図１は、後述する本発明の実施の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、（ａ）は正面図を、（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、後述する本発明の実施の形態にかかるズームレンズの配置の概要を示している。
【００１８】
図１、図２において、本発明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ッ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の背後に配置された液晶モニター３に表示される。撮影者は、液晶モニター３を見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズ釦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。
【００１９】
撮影レンズ２は、後述する本発明の実施の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９０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。
【００２０】
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（Ｗ）ーテレ（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。
【００２１】
このようにして、後述する本発明の実施の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。
【００２２】
次に、本発明の実施の形態にかかるズームレンズに関し説明する。
【００２３】
本発明の実施の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って、像面上の像シフトが可能な構成である。
【００２４】
第１レンズ群は、光路を略９０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である。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
また、第３レンズ群は、レンズシフト時に画像が良好になるように、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。
【００２８】
また、レンズシフト時には第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、手ぶれ発生時の像面上の像ぶれを補正している。
【００２９】
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、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。
【００３０】
各レンズ群を上記のように構成することにより、手ぶれ発生時の像シフトが可能で、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。
【００３１】
また、本発明の実施の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べく遠くする為に、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負の屈折力を有する接合レンズで構成されることが望ましい。
【００３２】
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。
【００３３】
また、本発明の実施の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。
０．７５＜βｂｔ×（１−βａｔ）＜１．２ （１）
但し、βａｔ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、βｂｔ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。
【００３４】
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。
【００３５】
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レンズ群をシフトさせて像面上の像をシフトさせる場合、シフトレンズ群の移動量δに対する像のシフト量Δは以下の式（ａ）で表される。
Δ＝δ×（１−βａ）×βｂ
上式を変形すると、
Δ／δ＝（１−βａ）×βｂ （ａ）
但し、βａはシフトレンズ群の横倍率であり、βｂ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−βａ）βｂをブレ係数と呼ぶ。
【００３６】
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てしまい、第３レンズ群が微小量移動しただけで、像が大きく移動してしまうので、シフトレンズ群の位置制御が困難になってしまい、十分な精度を得ることが出来なくなってしまう。また、コマ収差が悪化してしまい好ましくない。
【００３７】
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ってしまい、手ぶれ等による像ぶれ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ってしまう。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しまい、レンズ径の小型化を図ることが出来なくなってしまう。また、コマ収差が悪化してしまい好ましくない。
【００３８】
なお、本発明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、本発明の効果を更に確実にするために、条件式（１）の上限値を１．０５にすることが更に好ましい。また、本発明の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を０．８０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（１）下限値を０．８５にすることが更に好ましい。
【００３９】
また、本発明の実施の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＜ｆｗ／ｆ３＜０．５ （２）
但し、ｆ３は第３レンズ群の焦点距離、ｆｗ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。
【００４０】
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。
【００４１】
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ってしまい、第３レンズ群単体で発生する球面収差が大きくなってしまう。
【００４２】
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ってしまい、アフォーカルでなくなってしまうので、レンズシフトさせた際に像面湾曲の変化が大きくなってしまう。
【００４３】
なお、本発明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、本発明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、本発明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、本発明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。
【００４４】
また、本発明の実施の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＜ｆ４／ｆ３＜１．１ （３）
但し、ｆ３は第３レンズ群の焦点距離、ｆ４は第４レンズ群の焦点距離である。
【００４５】
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。
【００４６】
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ってしまい、第３レンズ群が防振に対して効率的に寄与することが困難となってしまい、手ぶれ発生時に所望の光学性能を確保できなくなってしまう。また、像面湾曲の変化が大きくなって好ましくない。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が大きくなり過ぎてしまい、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ってしまう。
【００４７】
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ってしまい、ズーミングの際に第３レンズ群で発生する球面収差の変動が大きくなってしまう。その結果、レンズシフト時の結像性能劣化が大きくなってしまう。また、第４レンズ群の屈折力が相対的に弱くなってしまい、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の変動が大きくなってしまう。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、結像性能の劣化を抑えることが困難となってしまう。
【００４８】
なお、本発明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、本発明の効果を更に確実にするために、条件式（３）上限値を０．９５にすることが更に好ましい。また、本発明の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を０．５５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（３）の下限値を０．６にすることが更に好ましい。
【００４９】
また、本発明の実施の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。
【００５０】
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。
【００５１】
また、本発明の実施の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。
ｎｄｐ＞１．８０ （４）
但し、ｎｄｐは直角プリズムの屈折率である。
【００５２】
条件式（４）は、光路を折り曲げる光学素子である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きる。
【００５３】
条件式（４）の条件を満たさない場合、前記光学素子の形状が大きくなり、ズームレンズ全体が大きくなってしまい好ましくない。また、第１レンズ群中で発生するコマ収差や倍率色収差が悪化してしまう。結果としてカメラ本体の厚さにも影響してしまい小型化が図れなくなってしまう。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ーや光ファイバー等を用いることが可能である。
【００５４】
なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を１．８２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１．８３にすることが更に好ましい。
【００５５】
また、本発明の実施の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。
ｎｄ１＞１．９０ （５）
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。
【００５６】
条件式（５）の条件を満たさない場合、第１レンズ群中の負レンズの有効径及び外径の大きさが大きくなり、ズームレンズ全体が大きくなってしまい好ましくない。結果としてカメラ本体の厚さにも影響してしまい小型化が図れなくなってしまう。また、コマ収差および歪曲収差が悪化してしまい好ましくない。
【００５７】
なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（５）の下限値を１．９１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（５）下限値を１．９２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。
【００５８】
また、本発明の実施の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＜ｆ１／（−ｆ２）＜４．０ （６）
但し、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、ｆ２は第２レンズ群の焦点距離である。
【００５９】
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。
【００６０】
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ってしまい、第１レンズ群全体のレンズ外径が大きくなってしまい小型化に寄与できなくなってしまう。また、第２レンズ群の屈折力が相対的に強くなってしまうため、コマ収差の発生を抑えられなくなってしまい、高い光学性能が得られなくなってしまう。
【００６１】
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ってしまい、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ってしまい好ましくない。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ってしまい、変倍に必要な移動量が確保できなくなってしまう。
【００６２】
なお、本発明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、本発明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、本発明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、本発明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。
【００６３】
また、本発明の実施の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べく遠くする為に、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あることが望ましい。
【００６４】
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。
【００６５】
なお、本発明の実施の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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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レンズ群単体で発生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。
【００６９】
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。
【００７０】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズの像シフト方法は、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って、像面上の像をシフトさせる像シフト方法が望ましい。
【００７１】
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。
【００７２】
また、本発明の実施の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、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って移動させる焦点距離可変方法が望ましい。
【００７３】
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。
【００７４】
（実施例）
以下、本発明にかか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。
【００７５】
図３は、本発明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）への焦点距離状態の変化における各レンズ群の移動の様子を示す図である。
【００７６】
図３に示すように、本発明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、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等からなるフィルター群ＦＬ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への焦点距離状態の変化（すなわちズーミング）に際して、第１レンズ群Ｇ１と、第３レンズ群Ｇ３は像面Ｉに対して固定で、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との間隔が減少する。
【００７７】
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った距離（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、ｎ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×ｙ２／ｒ２）1/2｝
＋Ｃ４×ｙ4＋Ｃ６×ｙ6＋Ｃ８×ｙ8＋Ｃ１０×ｙ10
【００７８】
なお、各実施例において、２次の非球面係数Ｃ２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。
【００７９】
〔第１実施例〕
図４は、本発明の第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。
【００８０】
図４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Ｌ１１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Ｌ１２から構成されている。
【００８１】
第２レンズ群Ｇ２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Ｌ２１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負の屈折力の接合レンズＬ２２から構成されている。
【００８２】
第３レンズ群Ｇ３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Ｌ３１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負の屈折力の接合レンズＬ３２で構成されている。また、手ぶれ補正は、第３レンズ群Ｇ３を光軸に対して直交方向にシフトさせることにより、手ぶれ発生時の像面Ｉ上における像シフトを行うことで達成している。
【００８３】
第４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Ｌ４１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負の屈折力の接合レンズＬ４２で構成されている。
【００８４】
また、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されている。
【００８５】
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（以降の実施例についても同様である。）。
【００８６】
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３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。
【００８７】
次の表１に、本発明の第１実施例にかかるズムレンズの諸元の値を掲げる。表中の、「全体諸元」中のｆは焦点距離を、Ｆ．ＮＯはＦナンバーを、２ωは画角（単位：度）をそれぞれ表している。「レンズデータ」中の、面番号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、面間隔は各レンズ面の面間隔を、屈折率およびアッベ数はそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値を、Ｂｆはバックフォーカスをそれぞれ示している。尚、曲率半径0.0000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は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Ｃ４〜Ｃ１０の値をそれぞれ示す。「可変間隔データ」中には、焦点距離ｆ、各可変間隔、およびバックフォーカスＢｆ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。
【００８８】
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、面間隔、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説明を省略する。
【００８９】
（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 = 6.49 〜 13.00 〜 18.35
F.NO = 3.25 〜 3.92 〜 4.44
２ω = 63.46 〜 31.68 〜 22.52
「レンズデータ」
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
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 (d11)
12 0.0000 0.50 （開口絞りＳ）
*13 8.0543 1.33 1.69350 53.20
14 -23.6288 0.10
15 14.5229 1.55 1.65160 58.55
16 -5.8631 0.70 1.83481 42.71
17 8.2446 (d17)
18 9.6258 2.04 1.58913 61.16
*19 -11.5184 0.10
20 6.9573 2.15 1.48749 70.23
21 -18.4789 0.80 1.79504 28.54
22 5.7682 (d22)
23 0.0000 0.65 1.54437 70.51
24 0.0000 0.40
25 0.0000 0.50 1.51633 64.14
26 0.0000 (Bf)
「非球面データ」
〔第５面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-1.8966 +3.3740×10-5 -2.5195×10-7 +2.9256×10-9 -2.3805×10-11
〔第８面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-8.9802 +1.2224×10-3 -3.6939×10-5 +1.5818×10-6 -1.8716×10-8
〔第１３面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
+0.3629 +2.1443×10-5 +9.5031×10-6 -4.2244×10-7 +3.9902×10-8
〔第１９面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
+5.7565 +7.8405×10-4+1.7280×10-5 -2.5355×10-7 +2.9997×10-8
「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 6.4900 12.9997 18.3499
d6 1.3662 5.9198 7.7019
d11 7.3857 2.8321 1.0500
d17 5.4454 2.6465 1.1000
d22 6.1696 8.9684 10.5150
Bf 0.5900 0.5900 0.5900
「条件式対応値」
（１）βｂｔ×（１−βａｔ）＝0.94264
（２）ｆｗ／ｆ３＝0.37025
（３）ｆ４／ｆ３＝0.71550
（４）ｎｄｐ＝1.88300
（５）ｎｄ１＝1.92286
（６）ｆ１／（−ｆ２）＝2.49132
【００９０】
図５〜図７は、本第１実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）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＝６．４９ｍｍ）における諸収差図であり、図５（ｂ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）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（ｆ＝１３．００ｍｍ）における諸収差であり、図６（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１３．００ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。図７（ａ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）における諸収差であり、図７（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【００９１】
各収差図において、ＦＮＯ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、破線はメリディオ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説明を省略する。
【００９２】
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。
【００９３】
（第２実施例）
図８は、本発明の第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。
【００９４】
図８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Ｌ１１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Ｌ１２から構成されている。
【００９５】
第２レンズ群Ｇ２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Ｌ２１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負の屈折力の接合レンズＬ２２から構成されている。
【００９６】
第３レンズ群Ｇ３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Ｌ３１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負の屈折力の接合レンズＬ３２で構成されている。また、手ぶれ補正は、第３レンズ群Ｇ３を光軸に対して直交方向にシフトさせることにより、手ぶれ発生時の像面Ｉ上における像シフトを行うことで達成している。
【００９７】
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Ｌ４１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負の屈折力の接合レンズＬ４２で構成されている。
【００９８】
また、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されている。
【００９９】
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３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。
【０１００】
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。
【０１０１】
（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 = 6.49 〜 12.42 〜 18.35
F.NO = 3.28 〜 3.89 〜 4.40
２ω = 63.45 〜 33.20 〜 22.52
「レンズデータ」
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 24.5000 0.80 1.92286 18.90
2 9.9772 2.95
3 0.0000 8.50 1.83481 42.71
4 0.0000 0.20
* 5 16.6000 2.63 1.77377 47.18
6 -24.8401 (d6)
7 74.7674 1.00 1.82080 42.71
* 8 9.4961 1.39
9 -10.0785 0.70 1.78800 47.37
10 11.0108 1.35 1.92286 18.90
11 -140.1574 (d11)
12 0.0000 0.50 （開口絞りＳ）
*13 7.2743 1.39 1.69350 53.20
14 -26.2141 0.15
15 13.0403 1.59 1.65160 58.55
16 -5.7472 0.70 1.83481 42.71
17 7.0000 (d17)
18 9.8799 1.69 1.58913 61.16
*19 -11.2538 0.10
20 6.8394 2.19 1.48749 70.23
21 -15.4997 0.80 1.79504 28.54
22 6.0883 (d22)
23 0.0000 0.65 1.54437 70.51
24 0.0000 0.40
25 0.0000 0.50 1.51633 64.14
26 0.0000 (Bf)
「非球面データ」
〔第５面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-1.5215 +3.9133×10-5 -1.9315×10-7 +3.1162×10-9 -3.5747×10-11
〔第８面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-9.0000 +1.4631×10-3 -4.9164×10-5 +2.1048×10-6 -2.6229×10-8
〔第１３面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
+0.3110 +4.3394×10-5 +1.0663×10-5 -4.6198×10-7 +4.5396×10-8
〔第１９面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-1.7610 +1.0693×10-4 +6.5769×10-6 -2.4528×10-7 +8.6823×10-10
「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 6.4900 12.4200 18.3500
d6 1.3733 5.6158 7.7020
d11 7.3787 3.1362 1.0500
d17 5.0253 2.6114 1.1000
d22 5.9477 8.3616 9.8730
Bf 0.6000 0.6000 0.6000
「条件式対応値」
（１）βｂｔ×（１−βａｔ）＝0.89966
（２）ｆｗ／ｆ３＝0.38073
（３）ｆ４／ｆ３＝0.70338
（４）ｎｄｐ＝1.83481
（５）ｎｄ１＝1.92286
（６）ｆ１／（−ｆ２）＝2.51707
【０１０２】
図９〜図１１は、本第２実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）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＝６．４９ｍｍ）における諸収差図であり、図９（ｂ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。図１０（ａ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．４２ｍｍ）における諸収差であり、図１０（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．４２ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。図１１（ａ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）における諸収差であり、図１１（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【０１０３】
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。
【０１０４】
（第３実施例）
図１２は、本発明の第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。
【０１０５】
図１２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Ｌ１１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Ｌ１２から構成されている。
【０１０６】
第２レンズ群Ｇ２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Ｌ２１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負の屈折力の接合レンズＬ２２から構成されている。
【０１０７】
第３レンズ群Ｇ３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Ｌ３１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負の屈折力の接合レンズＬ３２で構成されている。また、手ぶれ補正は、第３レンズ群Ｇ３を光軸に対して直交方向にシフトさせることにより、手ぶれ発生時の像面Ｉ上における像シフトを行うことで達成している。
【０１０８】
第４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Ｌ４１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負の屈折力の接合レンズＬ４２で構成されている。
【０１０９】
また、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されている。
【０１１０】
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
（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 = 6.49 〜 12.42 〜 18.35
F.NO = 3.46 〜 4.04 〜 4.41
２ω = 63.44 〜 33.20 〜 22.52
「レンズデータ」
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 33.7718 0.80 1.94595 17.98
2 11.7461 2.50
3 0.0000 9.00 1.83481 42.71
4 0.0000 0.20
* 5 13.9344 2.60 1.77377 47.18
6 -27.5986 (d6)
7 -61.3807 0.90 1.82080 42.71
* 8 8.9234 1.40
9 -12.0258 0.80 1.81600 46.62
10 11.6524 1.35 1.94595 17.98
11 -97.7336 (d11)
12 0.0000 0.50 （開口絞りＳ）
*13 7.7058 1.50 1.68863 52.85
14 -25.9720 0.15
15 13.8124 1.90 1.65160 58.55
16 -4.5044 0.80 1.83481 42.71
17 9.1795 (d17)
18 10.2475 2.15 1.58913 61.16
*19 -10.8582 0.10
20 6.9779 2.15 1.48749 70.23
21 -13.5284 0.80 1.79504 28.54
22 5.9758 (d22)
23 0.0000 0.65 1.54437 70.51
24 0.0000 0.40
25 0.0000 0.50 1.51633 64.14
26 0.0000 (Bf)
「非球面データ」
〔第５面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-1.5628 +5.9482×10-5 -5.0922×10-7 +3.3737×10-9 -3.2731×10-11
〔第８面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-9.0000 +1.6926×10-3 -5.7910×10-5 +6.6386×10-7 +9.8033×10-8
〔第１３面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
+0.4479 +1.1451×10-4 +2.1327×10-5 -1.1862×10-6 +1.2675×10-7
〔第１９面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-9.0000 -5.6183×10-4 +3.8657×10-5-1.1222×10-6 +2.5253×10-9
「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 6.4900 12.4198 18.3496
d6 1.3281 5.1577 7.2028
d11 6.9247 3.0950 1.0500
d17 4.7633 2.4074 1.2377
d22 5.7268 8.0827 9.2525
Bf 0.5998 0.5997 0.5997
「条件式対応値」
（１）βｂｔ×（１−βａｔ）＝1.03506
（２）ｆｗ／ｆ３＝0.42959
（３）ｆ４／ｆ３＝0.85941
（４）ｎｄｐ＝1.83481
（５）ｎｄ１＝1.94595
（６）ｆ１／（−ｆ２）＝2.50823
【０１１３】
図１３〜図１５は、本第３実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図である。図１３（ａ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図であり、図１３（ｂ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。図１４（ａ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．４２ｍｍ）における諸収差であり、図１４（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．４２ｍｍ）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＝１８．３５ｍｍ）における諸収差であり、図１５（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【０１１４】
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。
【０１１５】
（第４実施例）
図１６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って展開して示す図である。
【０１１６】
図１６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Ｌ１１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Ｌ１２から構成されている。
【０１１７】
第２レンズ群Ｇ２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Ｌ２１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負の屈折力の接合レンズＬ２２から構成されている。
【０１１８】
第３レンズ群Ｇ３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Ｌ３１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負の屈折力の接合レンズＬ３２で構成されている。また、手ぶれ補正は、第３レンズ群Ｇ３を光軸に対して直交方向にシフトさせることにより、手ぶれ発生時の像面Ｉ上における像シフトを行うことで達成している。
【０１１９】
第４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Ｌ４１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負の屈折力の接合レンズＬ４２で構成されている。
【０１２０】
また、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されている。
【０１２１】
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
（表４）
「全体諸元」
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 6.49 〜 12.42 〜 18.35
F.NO = 3.48 〜 4.07 〜 4.44
２ω = 63.43 〜 33.20 〜 22.52
「レンズデータ」
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 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
11 -299.4574 (d11)
12 0.0000 0.50 （開口絞りＳ）
*13 7.7797 1.45 1.68863 52.85
14 -22.4777 0.20
15 14.8768 1.90 1.64000 60.09
16 -4.8081 0.80 1.83481 42.71
17 9.2275 (d17)
18 9.8310 2.15 1.58913 61.16
*19 -11.1803 0.10
20 7.1100 2.15 1.48749 70.23
21 -13.1759 0.80 1.79504 28.69
22 6.0262 (d22)
23 0.0000 0.65 1.54437 70.51
24 0.0000 1.40
25 0.0000 0.50 1.51633 64.14
26 0.0000 (Bf)
「非球面データ」
〔第５面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-1.5628 +5.9061×10-5 -4.2880×10-7 +6.8266×10-10 +2.1560×10-11
〔第８面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-9.0000 +1.4768×10-3 -4.2970×10-5 +3.4527×10-7 +8.8838×10-8
〔第１３面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
+0.4479 +4.1008×10-5 +2.5708×10-5 -2.5079×10-6 +1.8686×10-7
〔第１９面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-9.0000 -4.8117×10-4 +3.5584×10-5-1.1993×10-6 +1.2638×10-8
「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 6.4900 12.4198 18.3496
d6 1.3281 5.1578 7.2028
d11 7.0747 3.2450 1.2000
d17 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）βｂｔ×（１−βａｔ）＝1.03477
（２）ｆｗ／ｆ３＝0.42960
（３）ｆ４／ｆ３＝0.85941
（４）ｎｄｐ＝1.83481
（５）ｎｄ１＝1.94595
（６）ｆ１／（−ｆ２）＝2.50823
【０１２４】
図１７〜図１９は、本第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（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図であり、図１７（ｂ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）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＝１２．４２ｍｍ）における諸収差であり、図１８（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．４２ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。図１９（ａ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）における諸収差であり、図１９（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【０１２５】
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。
【０１２６】
以上説明したように、本発明によれば、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ト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。
【０１２７】
なお、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。
【０１２８】
本発明の実施例として、４群構成のレンズ系を示したが、３群或いは該４群を含む５群およびそれ以上の群構成のレンズ系も本発明の効果を内在した同等のレンズ系であることは言うまでもない。また、各レンズ群内の構成においても、実施例の構成に付加レンズを加えただけのレンズ群も本発明の効果を内在した同等のレンズ群であることは言うまでもない。
【０１２９】
また、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ評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出来、オートフォーカス用の(超音波モーター等の)モーター駆動にも適している。特に第２レンズ群を合焦レンズ群とするのが好ましい。
【０１３０】
また、レンズ面を非球面としても構わない。また、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、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の非球面でも構わない。
【０１３１】
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され、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。
【０１３２】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】後述する本発明の実施の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、（ａ）は正面図を、（ｂ）は背面図をそれぞれ示す。
【図２】図１（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図であり、後述する本発明の実施の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】本発明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）への焦点距離状態の変化における各レンズ群の移動の様子を示す図である。
【図４】本発明の第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５】本第１実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図であり、（ｂ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【図６】本第１実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１３．００ｍｍ）における諸収差であり、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１３．００ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【図７】本第１実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）における諸収差であり、（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【図８】本発明の第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】本第２実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図であり、（ｂ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【図１０】本第２実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．４２ｍｍ）における諸収差であり、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．４２ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【図１１】本第２実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）における諸収差であり、（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【図１２】本発明の第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１３】本第３実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図であり、（ｂ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【図１４】本第３実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．４２ｍｍ）における諸収差であり、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．４２ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【図１５】本第３実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）における諸収差であり、（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【図１６】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って展開して示す図である。
【図１７】本第４実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、１７（ａ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図であり、（ｂ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【図１８】本第４実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．４２ｍｍ）における諸収差であり、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．４２ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【図１９】本第４実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）における諸収差であり、（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【符号の説明】
【０１３４】
Ｇ１ 第１レンズ群Ｇ１
Ｇ２ 第２レンズ群Ｇ２
Ｇ３ 第３レンズ群Ｇ３
Ｇ４ 第４レンズ群Ｇ４
Ｐ 直角プリズム
ＦＬ フィルタ群
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
【技術分野】
【０００１】
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好適なズームレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を用いて、被写体像を記録する、例えばデジタルスチルカメラやビデオカメラ等は、ズームレンズの搭載が一般的である。
【０００３】
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てしまい、結果として鏡筒部材が大型化してしまい携帯性に不都合が生じてしまった。
【０００４】
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カメラ本体内に格納することによって、携帯性を高めていた。
【０００５】
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厚みを小さくすることは不可能であった。
【０００６】
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。
【０００７】
そこで、レンズ系の一部に光路を略９０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、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するため、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。
【０００８】
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、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２６４５８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、この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ぶれ、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ぶれ等により像ぶれが発生し、画質が低下してしまうと言う問題があり、ズームレンズの光学系の一部を、カメラのぶれを検出する検出系により出力された値にしたがって、光軸に対してほぼ直交方向にシフトさせることにより、像面上の像ぶれを補正する手ぶれ補正機能を有するズームレンズが望まれている。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ズームレンズを配置する場所が限られている固体撮像素子等を用いた小型の光学装置に好適な、超小型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を提供することを目的としている。また、このズームレンズを具備する光学装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は、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、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。
【００１２】
また、本発明は、前記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。
【００１３】
また、本発明は、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、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って、像面上の像シフトを可能にするズームレンズの像シフト方法を提供する。
【００１４】
また、本発明は、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、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。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ズームレンズを配置する場所が限られている固体撮像素子等を用いた小型の光学装置に好適な、超小型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、およびこのズームレンズを具備する光学装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態に関し説明する。
【００１７】
図１は、後述する本発明の実施の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、（ａ）は正面図を、（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、後述する本発明の実施の形態にかかるズームレンズの配置の概要を示している。
【００１８】
図１、図２において、本発明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ッ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の背後に配置された液晶モニター３に表示される。撮影者は、液晶モニター３を見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズ釦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。
【００１９】
撮影レンズ２は、後述する本発明の実施の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９０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。
【００２０】
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（Ｗ）ーテレ（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。
【００２１】
このようにして、後述する本発明の実施の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。
【００２２】
次に、本発明の実施の形態にかかるズームレンズに関し説明する。
【００２３】
本発明の実施の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って、像面上の像シフトが可能な構成である。
【００２４】
第１レンズ群は、光路を略９０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である。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
また、第３レンズ群は、レンズシフト時に画像が良好になるように、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。
【００２８】
また、レンズシフト時には第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、手ぶれ発生時の像面上の像ぶれを補正している。
【００２９】
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、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。
【００３０】
各レンズ群を上記のように構成することにより、手ぶれ発生時の像シフトが可能で、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。
【００３１】
また、本発明の実施の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べく遠くする為に、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負の屈折力を有する接合レンズで構成されることが望ましい。
【００３２】
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。
【００３３】
また、本発明の実施の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。
０．７５＜βｂｔ×（１−βａｔ）＜１．２ （１）
但し、βａｔ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、βｂｔ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。
【００３４】
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。
【００３５】
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レンズ群をシフトさせて像面上の像をシフトさせる場合、シフトレンズ群の移動量δに対する像のシフト量Δは以下の式（ａ）で表される。
Δ＝δ×（１−βａ）×βｂ
上式を変形すると、
Δ／δ＝（１−βａ）×βｂ （ａ）
但し、βａはシフトレンズ群の横倍率であり、βｂ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−βａ）βｂをブレ係数と呼ぶ。
【００３６】
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てしまい、第３レンズ群が微小量移動しただけで、像が大きく移動してしまうので、シフトレンズ群の位置制御が困難になってしまい、十分な精度を得ることが出来なくなってしまう。また、コマ収差が悪化してしまい好ましくない。
【００３７】
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ってしまい、手ぶれ等による像ぶれ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ってしまう。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しまい、レンズ径の小型化を図ることが出来なくなってしまう。また、コマ収差が悪化してしまい好ましくない。
【００３８】
なお、本発明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、本発明の効果を更に確実にするために、条件式（１）の上限値を１．０５にすることが更に好ましい。また、本発明の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を０．８０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（１）下限値を０．８５にすることが更に好ましい。
【００３９】
また、本発明の実施の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＜ｆｗ／ｆ３＜０．５ （２）
但し、ｆ３は第３レンズ群の焦点距離、ｆｗ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。
【００４０】
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。
【００４１】
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ってしまい、第３レンズ群単体で発生する球面収差が大きくなってしまう。
【００４２】
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ってしまい、アフォーカルでなくなってしまうので、レンズシフトさせた際に像面湾曲の変化が大きくなってしまう。
【００４３】
なお、本発明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、本発明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、本発明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、本発明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。
【００４４】
また、本発明の実施の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＜ｆ４／ｆ３＜１．１ （３）
但し、ｆ３は第３レンズ群の焦点距離、ｆ４は第４レンズ群の焦点距離である。
【００４５】
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。
【００４６】
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ってしまい、第３レンズ群が防振に対して効率的に寄与することが困難となってしまい、手ぶれ発生時に所望の光学性能を確保できなくなってしまう。また、像面湾曲の変化が大きくなって好ましくない。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が大きくなり過ぎてしまい、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ってしまう。
【００４７】
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ってしまい、ズーミングの際に第３レンズ群で発生する球面収差の変動が大きくなってしまう。その結果、レンズシフト時の結像性能劣化が大きくなってしまう。また、第４レンズ群の屈折力が相対的に弱くなってしまい、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の変動が大きくなってしまう。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、結像性能の劣化を抑えることが困難となってしまう。
【００４８】
なお、本発明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、本発明の効果を更に確実にするために、条件式（３）上限値を０．９５にすることが更に好ましい。また、本発明の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を０．５５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（３）の下限値を０．６にすることが更に好ましい。
【００４９】
また、本発明の実施の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。
【００５０】
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。
【００５１】
また、本発明の実施の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。
ｎｄｐ＞１．８０ （４）
但し、ｎｄｐは直角プリズムの屈折率である。
【００５２】
条件式（４）は、光路を折り曲げる光学素子である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きる。
【００５３】
条件式（４）の条件を満たさない場合、前記光学素子の形状が大きくなり、ズームレンズ全体が大きくなってしまい好ましくない。また、第１レンズ群中で発生するコマ収差や倍率色収差が悪化してしまう。結果としてカメラ本体の厚さにも影響してしまい小型化が図れなくなってしまう。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ーや光ファイバー等を用いることが可能である。
【００５４】
なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を１．８２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１．８３にすることが更に好ましい。
【００５５】
また、本発明の実施の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。
ｎｄ１＞１．９０ （５）
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。
【００５６】
条件式（５）の条件を満たさない場合、第１レンズ群中の負レンズの有効径及び外径の大きさが大きくなり、ズームレンズ全体が大きくなってしまい好ましくない。結果としてカメラ本体の厚さにも影響してしまい小型化が図れなくなってしまう。また、コマ収差および歪曲収差が悪化してしまい好ましくない。
【００５７】
なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（５）の下限値を１．９１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（５）下限値を１．９２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。
【００５８】
また、本発明の実施の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＜ｆ１／（−ｆ２）＜４．０ （６）
但し、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、ｆ２は第２レンズ群の焦点距離である。
【００５９】
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。
【００６０】
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ってしまい、第１レンズ群全体のレンズ外径が大きくなってしまい小型化に寄与できなくなってしまう。また、第２レンズ群の屈折力が相対的に強くなってしまうため、コマ収差の発生を抑えられなくなってしまい、高い光学性能が得られなくなってしまう。
【００６１】
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ってしまい、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ってしまい好ましくない。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ってしまい、変倍に必要な移動量が確保できなくなってしまう。
【００６２】
なお、本発明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、本発明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、本発明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、本発明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。
【００６３】
また、本発明の実施の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べく遠くする為に、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あることが望ましい。
【００６４】
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。
【００６５】
なお、本発明の実施の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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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レンズ群単体で発生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。
【００６９】
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。
【００７０】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズの像シフト方法は、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って、像面上の像をシフトさせる像シフト方法が望ましい。
【００７１】
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。
【００７２】
また、本発明の実施の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、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って移動させる焦点距離可変方法が望ましい。
【００７３】
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。
【００７４】
（実施例）
以下、本発明にかか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。
【００７５】
図３は、本発明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）への焦点距離状態の変化における各レンズ群の移動の様子を示す図である。
【００７６】
図３に示すように、本発明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、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等からなるフィルター群ＦＬ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への焦点距離状態の変化（すなわちズーミング）に際して、第１レンズ群Ｇ１と、第３レンズ群Ｇ３は像面Ｉに対して固定で、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との間隔が減少する。
【００７７】
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った距離（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、ｎ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×ｙ２／ｒ２）1/2｝
＋Ｃ４×ｙ4＋Ｃ６×ｙ6＋Ｃ８×ｙ8＋Ｃ１０×ｙ10
【００７８】
なお、各実施例において、２次の非球面係数Ｃ２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。
【００７９】
〔第１実施例〕
図４は、本発明の第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。
【００８０】
図４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Ｌ１１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Ｌ１２から構成されている。
【００８１】
第２レンズ群Ｇ２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Ｌ２１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負の屈折力の接合レンズＬ２２から構成されている。
【００８２】
第３レンズ群Ｇ３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Ｌ３１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負の屈折力の接合レンズＬ３２で構成されている。また、手ぶれ補正は、第３レンズ群Ｇ３を光軸に対して直交方向にシフトさせることにより、手ぶれ発生時の像面Ｉ上における像シフトを行うことで達成している。
【００８３】
第４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Ｌ４１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負の屈折力の接合レンズＬ４２で構成されている。
【００８４】
また、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されている。
【００８５】
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（以降の実施例についても同様である。）。
【００８６】
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３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。
【００８７】
次の表１に、本発明の第１実施例にかかるズムレンズの諸元の値を掲げる。表中の、「全体諸元」中のｆは焦点距離を、Ｆ．ＮＯはＦナンバーを、２ωは画角（単位：度）をそれぞれ表している。「レンズデータ」中の、面番号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、面間隔は各レンズ面の面間隔を、屈折率およびアッベ数はそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値を、Ｂｆはバックフォーカスをそれぞれ示している。尚、曲率半径0.0000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は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Ｃ４〜Ｃ１０の値をそれぞれ示す。「可変間隔データ」中には、焦点距離ｆ、各可変間隔、およびバックフォーカスＢｆ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。
【００８８】
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、面間隔、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説明を省略する。
【００８９】
（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 = 6.49 〜 13.00 〜 18.35
F.NO = 3.25 〜 3.92 〜 4.44
２ω = 63.46 〜 31.68 〜 22.52
「レンズデータ」
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
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 (d11)
12 0.0000 0.50 （開口絞りＳ）
*13 8.0543 1.33 1.69350 53.20
14 -23.6288 0.10
15 14.5229 1.55 1.65160 58.55
16 -5.8631 0.70 1.83481 42.71
17 8.2446 (d17)
18 9.6258 2.04 1.58913 61.16
*19 -11.5184 0.10
20 6.9573 2.15 1.48749 70.23
21 -18.4789 0.80 1.79504 28.54
22 5.7682 (d22)
23 0.0000 0.65 1.54437 70.51
24 0.0000 0.40
25 0.0000 0.50 1.51633 64.14
26 0.0000 (Bf)
「非球面データ」
〔第５面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-1.8966 +3.3740×10-5 -2.5195×10-7 +2.9256×10-9 -2.3805×10-11
〔第８面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-8.9802 +1.2224×10-3 -3.6939×10-5 +1.5818×10-6 -1.8716×10-8
〔第１３面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
+0.3629 +2.1443×10-5 +9.5031×10-6 -4.2244×10-7 +3.9902×10-8
〔第１９面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
+5.7565 +7.8405×10-4+1.7280×10-5 -2.5355×10-7 +2.9997×10-8
「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 6.4900 12.9997 18.3499
d6 1.3662 5.9198 7.7019
d11 7.3857 2.8321 1.0500
d17 5.4454 2.6465 1.1000
d22 6.1696 8.9684 10.5150
Bf 0.5900 0.5900 0.5900
「条件式対応値」
（１）βｂｔ×（１−βａｔ）＝0.94264
（２）ｆｗ／ｆ３＝0.37025
（３）ｆ４／ｆ３＝0.71550
（４）ｎｄｐ＝1.88300
（５）ｎｄ１＝1.92286
（６）ｆ１／（−ｆ２）＝2.49132
【００９０】
図５〜図７は、本第１実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）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＝６．４９ｍｍ）における諸収差図であり、図５（ｂ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）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（ｆ＝１３．００ｍｍ）における諸収差であり、図６（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１３．００ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。図７（ａ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）における諸収差であり、図７（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【００９１】
各収差図において、ＦＮＯ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、破線はメリディオ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説明を省略する。
【００９２】
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。
【００９３】
（第２実施例）
図８は、本発明の第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。
【００９４】
図８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Ｌ１１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Ｌ１２から構成されている。
【００９５】
第２レンズ群Ｇ２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Ｌ２１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負の屈折力の接合レンズＬ２２から構成されている。
【００９６】
第３レンズ群Ｇ３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Ｌ３１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負の屈折力の接合レンズＬ３２で構成されている。また、手ぶれ補正は、第３レンズ群Ｇ３を光軸に対して直交方向にシフトさせることにより、手ぶれ発生時の像面Ｉ上における像シフトを行うことで達成している。
【００９７】
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Ｌ４１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負の屈折力の接合レンズＬ４２で構成されている。
【００９８】
また、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されている。
【００９９】
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３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。
【０１００】
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。
【０１０１】
（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 = 6.49 〜 12.42 〜 18.35
F.NO = 3.28 〜 3.89 〜 4.40
２ω = 63.45 〜 33.20 〜 22.52
「レンズデータ」
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 24.5000 0.80 1.92286 18.90
2 9.9772 2.95
3 0.0000 8.50 1.83481 42.71
4 0.0000 0.20
* 5 16.6000 2.63 1.77377 47.18
6 -24.8401 (d6)
7 74.7674 1.00 1.82080 42.71
* 8 9.4961 1.39
9 -10.0785 0.70 1.78800 47.37
10 11.0108 1.35 1.92286 18.90
11 -140.1574 (d11)
12 0.0000 0.50 （開口絞りＳ）
*13 7.2743 1.39 1.69350 53.20
14 -26.2141 0.15
15 13.0403 1.59 1.65160 58.55
16 -5.7472 0.70 1.83481 42.71
17 7.0000 (d17)
18 9.8799 1.69 1.58913 61.16
*19 -11.2538 0.10
20 6.8394 2.19 1.48749 70.23
21 -15.4997 0.80 1.79504 28.54
22 6.0883 (d22)
23 0.0000 0.65 1.54437 70.51
24 0.0000 0.40
25 0.0000 0.50 1.51633 64.14
26 0.0000 (Bf)
「非球面データ」
〔第５面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-1.5215 +3.9133×10-5 -1.9315×10-7 +3.1162×10-9 -3.5747×10-11
〔第８面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-9.0000 +1.4631×10-3 -4.9164×10-5 +2.1048×10-6 -2.6229×10-8
〔第１３面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
+0.3110 +4.3394×10-5 +1.0663×10-5 -4.6198×10-7 +4.5396×10-8
〔第１９面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-1.7610 +1.0693×10-4 +6.5769×10-6 -2.4528×10-7 +8.6823×10-10
「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 6.4900 12.4200 18.3500
d6 1.3733 5.6158 7.7020
d11 7.3787 3.1362 1.0500
d17 5.0253 2.6114 1.1000
d22 5.9477 8.3616 9.8730
Bf 0.6000 0.6000 0.6000
「条件式対応値」
（１）βｂｔ×（１−βａｔ）＝0.89966
（２）ｆｗ／ｆ３＝0.38073
（３）ｆ４／ｆ３＝0.70338
（４）ｎｄｐ＝1.83481
（５）ｎｄ１＝1.92286
（６）ｆ１／（−ｆ２）＝2.51707
【０１０２】
図９〜図１１は、本第２実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）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＝６．４９ｍｍ）における諸収差図であり、図９（ｂ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。図１０（ａ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．４２ｍｍ）における諸収差であり、図１０（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．４２ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。図１１（ａ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）における諸収差であり、図１１（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【０１０３】
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。
【０１０４】
（第３実施例）
図１２は、本発明の第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。
【０１０５】
図１２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Ｌ１１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Ｌ１２から構成されている。
【０１０６】
第２レンズ群Ｇ２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Ｌ２１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負の屈折力の接合レンズＬ２２から構成されている。
【０１０７】
第３レンズ群Ｇ３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Ｌ３１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負の屈折力の接合レンズＬ３２で構成されている。また、手ぶれ補正は、第３レンズ群Ｇ３を光軸に対して直交方向にシフトさせることにより、手ぶれ発生時の像面Ｉ上における像シフトを行うことで達成している。
【０１０８】
第４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Ｌ４１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負の屈折力の接合レンズＬ４２で構成されている。
【０１０９】
また、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されている。
【０１１０】
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
（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 = 6.49 〜 12.42 〜 18.35
F.NO = 3.46 〜 4.04 〜 4.41
２ω = 63.44 〜 33.20 〜 22.52
「レンズデータ」
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 33.7718 0.80 1.94595 17.98
2 11.7461 2.50
3 0.0000 9.00 1.83481 42.71
4 0.0000 0.20
* 5 13.9344 2.60 1.77377 47.18
6 -27.5986 (d6)
7 -61.3807 0.90 1.82080 42.71
* 8 8.9234 1.40
9 -12.0258 0.80 1.81600 46.62
10 11.6524 1.35 1.94595 17.98
11 -97.7336 (d11)
12 0.0000 0.50 （開口絞りＳ）
*13 7.7058 1.50 1.68863 52.85
14 -25.9720 0.15
15 13.8124 1.90 1.65160 58.55
16 -4.5044 0.80 1.83481 42.71
17 9.1795 (d17)
18 10.2475 2.15 1.58913 61.16
*19 -10.8582 0.10
20 6.9779 2.15 1.48749 70.23
21 -13.5284 0.80 1.79504 28.54
22 5.9758 (d22)
23 0.0000 0.65 1.54437 70.51
24 0.0000 0.40
25 0.0000 0.50 1.51633 64.14
26 0.0000 (Bf)
「非球面データ」
〔第５面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-1.5628 +5.9482×10-5 -5.0922×10-7 +3.3737×10-9 -3.2731×10-11
〔第８面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-9.0000 +1.6926×10-3 -5.7910×10-5 +6.6386×10-7 +9.8033×10-8
〔第１３面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
+0.4479 +1.1451×10-4 +2.1327×10-5 -1.1862×10-6 +1.2675×10-7
〔第１９面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-9.0000 -5.6183×10-4 +3.8657×10-5-1.1222×10-6 +2.5253×10-9
「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 6.4900 12.4198 18.3496
d6 1.3281 5.1577 7.2028
d11 6.9247 3.0950 1.0500
d17 4.7633 2.4074 1.2377
d22 5.7268 8.0827 9.2525
Bf 0.5998 0.5997 0.5997
「条件式対応値」
（１）βｂｔ×（１−βａｔ）＝1.03506
（２）ｆｗ／ｆ３＝0.42959
（３）ｆ４／ｆ３＝0.85941
（４）ｎｄｐ＝1.83481
（５）ｎｄ１＝1.94595
（６）ｆ１／（−ｆ２）＝2.50823
【０１１３】
図１３〜図１５は、本第３実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図である。図１３（ａ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図であり、図１３（ｂ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。図１４（ａ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．４２ｍｍ）における諸収差であり、図１４（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．４２ｍｍ）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＝１８．３５ｍｍ）における諸収差であり、図１５（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【０１１４】
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。
【０１１５】
（第４実施例）
図１６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って展開して示す図である。
【０１１６】
図１６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Ｌ１１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Ｌ１２から構成されている。
【０１１７】
第２レンズ群Ｇ２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Ｌ２１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負の屈折力の接合レンズＬ２２から構成されている。
【０１１８】
第３レンズ群Ｇ３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Ｌ３１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負の屈折力の接合レンズＬ３２で構成されている。また、手ぶれ補正は、第３レンズ群Ｇ３を光軸に対して直交方向にシフトさせることにより、手ぶれ発生時の像面Ｉ上における像シフトを行うことで達成している。
【０１１９】
第４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Ｌ４１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負の屈折力の接合レンズＬ４２で構成されている。
【０１２０】
また、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されている。
【０１２１】
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
（表４）
「全体諸元」
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 6.49 〜 12.42 〜 18.35
F.NO = 3.48 〜 4.07 〜 4.44
２ω = 63.43 〜 33.20 〜 22.52
「レンズデータ」
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 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
11 -299.4574 (d11)
12 0.0000 0.50 （開口絞りＳ）
*13 7.7797 1.45 1.68863 52.85
14 -22.4777 0.20
15 14.8768 1.90 1.64000 60.09
16 -4.8081 0.80 1.83481 42.71
17 9.2275 (d17)
18 9.8310 2.15 1.58913 61.16
*19 -11.1803 0.10
20 7.1100 2.15 1.48749 70.23
21 -13.1759 0.80 1.79504 28.69
22 6.0262 (d22)
23 0.0000 0.65 1.54437 70.51
24 0.0000 1.40
25 0.0000 0.50 1.51633 64.14
26 0.0000 (Bf)
「非球面データ」
〔第５面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-1.5628 +5.9061×10-5 -4.2880×10-7 +6.8266×10-10 +2.1560×10-11
〔第８面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-9.0000 +1.4768×10-3 -4.2970×10-5 +3.4527×10-7 +8.8838×10-8
〔第１３面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
+0.4479 +4.1008×10-5 +2.5708×10-5 -2.5079×10-6 +1.8686×10-7
〔第１９面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-9.0000 -4.8117×10-4 +3.5584×10-5-1.1993×10-6 +1.2638×10-8
「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 6.4900 12.4198 18.3496
d6 1.3281 5.1578 7.2028
d11 7.0747 3.2450 1.2000
d17 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）βｂｔ×（１−βａｔ）＝1.03477
（２）ｆｗ／ｆ３＝0.42960
（３）ｆ４／ｆ３＝0.85941
（４）ｎｄｐ＝1.83481
（５）ｎｄ１＝1.94595
（６）ｆ１／（−ｆ２）＝2.50823
【０１２４】
図１７〜図１９は、本第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（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図であり、図１７（ｂ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）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＝１２．４２ｍｍ）における諸収差であり、図１８（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．４２ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。図１９（ａ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）における諸収差であり、図１９（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【０１２５】
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。
【０１２６】
以上説明したように、本発明によれば、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ト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。
【０１２７】
なお、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。
【０１２８】
本発明の実施例として、４群構成のレンズ系を示したが、３群或いは該４群を含む５群およびそれ以上の群構成のレンズ系も本発明の効果を内在した同等のレンズ系であることは言うまでもない。また、各レンズ群内の構成においても、実施例の構成に付加レンズを加えただけのレンズ群も本発明の効果を内在した同等のレンズ群であることは言うまでもない。
【０１２９】
また、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ評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出来、オートフォーカス用の(超音波モーター等の)モーター駆動にも適している。特に第２レンズ群を合焦レンズ群とするのが好ましい。
【０１３０】
また、レンズ面を非球面としても構わない。また、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、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の非球面でも構わない。
【０１３１】
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され、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。
【０１３２】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】後述する本発明の実施の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、（ａ）は正面図を、（ｂ）は背面図をそれぞれ示す。
【図２】図１（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図であり、後述する本発明の実施の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】本発明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）への焦点距離状態の変化における各レンズ群の移動の様子を示す図である。
【図４】本発明の第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５】本第１実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図であり、（ｂ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【図６】本第１実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１３．００ｍｍ）における諸収差であり、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１３．００ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【図７】本第１実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）における諸収差であり、（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【図８】本発明の第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】本第２実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図であり、（ｂ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【図１０】本第２実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．４２ｍｍ）における諸収差であり、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．４２ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【図１１】本第２実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）における諸収差であり、（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【図１２】本発明の第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１３】本第３実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図であり、（ｂ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【図１４】本第３実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．４２ｍｍ）における諸収差であり、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．４２ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【図１５】本第３実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）における諸収差であり、（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【図１６】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って展開して示す図である。
【図１７】本第４実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、１７（ａ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図であり、（ｂ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【図１８】本第４実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．４２ｍｍ）における諸収差であり、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．４２ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【図１９】本第４実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）における諸収差であり、（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝１８．３５ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。
【符号の説明】
【０１３４】
Ｇ１ 第１レンズ群Ｇ１
Ｇ２ 第２レンズ群Ｇ２
Ｇ３ 第３レンズ群Ｇ３
Ｇ４ 第４レンズ群Ｇ４
Ｐ 直角プリズム
ＦＬ フィルタ群
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、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。
【請求項２】
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面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。
【請求項３】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
０．７５＜βｂｔ×（１−βａｔ）＜１．２
但し、
βａｔ：望遠端状態における前記第３レンズ群の使用横倍率
βｂｔ：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
【請求項４】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．３＜ｆｗ／ｆ３＜０．５
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態におけるズームレンズ全系の焦点距離
【請求項５】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．５＜ｆ４／ｆ３＜１．１
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
【請求項６】
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から５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項７】
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から６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
ｎｄｐ＞１．８０
但し、
ｎｄｐ：前記直角プリズムのｄ線の屈折率
【請求項８】
前記第１レンズ群は、負レンズを含み、
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
ｎｄ１＞１．９０
但し、
ｎｄ１：前記第１レンズ群中の負レンズのｄ線の屈折率
【請求項９】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
１．５＜ｆ１／（−ｆ２）＜４．０
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
【請求項１０】
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面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から９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のズームレンズを具備することを特徴とする光学装置。
【請求項１２】
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、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って、像面上の像シフトを可能にするズームレンズの像シフト方法。
【請求項１３】
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、
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。
【請求項１】
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、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。
【請求項２】
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面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。
【請求項３】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
０．７５＜βｂｔ×（１−βａｔ）＜１．２
但し、
βａｔ：望遠端状態における前記第３レンズ群の使用横倍率
βｂｔ：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
【請求項４】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．３＜ｆｗ／ｆ３＜０．５
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態におけるズームレンズ全系の焦点距離
【請求項５】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．５＜ｆ４／ｆ３＜１．１
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
【請求項６】
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から５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項７】
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から６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
ｎｄｐ＞１．８０
但し、
ｎｄｐ：前記直角プリズムのｄ線の屈折率
【請求項８】
前記第１レンズ群は、負レンズを含み、
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
ｎｄ１＞１．９０
但し、
ｎｄ１：前記第１レンズ群中の負レンズのｄ線の屈折率
【請求項９】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
１．５＜ｆ１／（−ｆ２）＜４．０
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
【請求項１０】
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面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から９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のズームレンズを具備することを特徴とする光学装置。
【請求項１２】
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、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って、像面上の像シフトを可能にするズームレンズの像シフト方法。
【請求項１３】
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、
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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００７−２９８８３１（Ｐ２００７−２９８８３１Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１２７７１９（Ｐ２００６−１２７７１９）
【出願日】平成１８年５月１日（２００６．５．１）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月１日（２００６．５．１）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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