JP2000162500A - 防振機能を有した変倍光学系 - Google Patents
防振機能を有した変倍光学系Info
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- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/142—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having two groups only
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 変倍光学系が振動したときの画像のブレを機
構上の簡素化を図りつつ補正した防振機能を有した変倍
光学系を得ること。 【解決手段】 物体側より順に正の屈折力の第１群と負
の屈折力の第２群の２つのレンズ群を有し、該第１群と
第２群の双方を物体側へ移動させて広角端から望遠端へ
の変倍を行う変倍光学系において、第１群は物体側より
順に負の屈折力の第１１群と絞り、そして正の屈折力の
第１２群より成っており、該第１群中の１つのレンズ群
Ｐを光軸と直交する方向に偏心駆動させ、該第１群中の
他のレンズ群を固定とし、該変倍光学系が振動したとき
に生ずる撮影画像のブレを補正しており、該第１１群と
第１２群の焦点距離を各々ｆ１１，ｆ１２、全系の広角
端における焦点距離をｆｗとしたとき、 −９．０＜ｆ１１／ｆｗ＜−１．０ ０．５＜ｆ１２／ｆｗ＜ １．０ なる条件を満足すること。
構上の簡素化を図りつつ補正した防振機能を有した変倍
光学系を得ること。 【解決手段】 物体側より順に正の屈折力の第１群と負
の屈折力の第２群の２つのレンズ群を有し、該第１群と
第２群の双方を物体側へ移動させて広角端から望遠端へ
の変倍を行う変倍光学系において、第１群は物体側より
順に負の屈折力の第１１群と絞り、そして正の屈折力の
第１２群より成っており、該第１群中の１つのレンズ群
Ｐを光軸と直交する方向に偏心駆動させ、該第１群中の
他のレンズ群を固定とし、該変倍光学系が振動したとき
に生ずる撮影画像のブレを補正しており、該第１１群と
第１２群の焦点距離を各々ｆ１１，ｆ１２、全系の広角
端における焦点距離をｆｗとしたとき、 −９．０＜ｆ１１／ｆｗ＜−１．０ ０．５＜ｆ１２／ｆｗ＜ １．０ なる条件を満足すること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は振動による撮影画像
のブレを補正する機能、所謂防振機能を有した変倍光学
系に関し、特に防振用として小型軽量の可動レンズ群
を、例えば光軸と直交する方向に移動させて防振効果を
発揮させたときの光学性能の低下の防止を図った機構的
に簡易な構成の防振機能を有した変倍光学系に関するも
のである。
のブレを補正する機能、所謂防振機能を有した変倍光学
系に関し、特に防振用として小型軽量の可動レンズ群
を、例えば光軸と直交する方向に移動させて防振効果を
発揮させたときの光学性能の低下の防止を図った機構的
に簡易な構成の防振機能を有した変倍光学系に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】進行中の車や航空機等移動物体上から撮
影をしようとすると撮影系に振動が伝わり撮影画像にブ
レが生じる。
影をしようとすると撮影系に振動が伝わり撮影画像にブ
レが生じる。
【０００３】従来より撮影画像のブレを防止する機能を
有した防振光学系が、例えば特開昭50-80147号公報や特
公昭 56-21133 号公報、特開昭61-223819 号公報等で提
案されている。
有した防振光学系が、例えば特開昭50-80147号公報や特
公昭 56-21133 号公報、特開昭61-223819 号公報等で提
案されている。
【０００４】特開昭50-80147号公報では２つのアフォー
カルの変倍系を有するズームレンズにおいて第１の変倍
系の角倍率をＭ1 、第２の変倍系の角倍率をＭ2 とした
ときＭ1 ＝１−１／Ｍ2 なる関係を有するように各変倍
系で変倍を行うと共に、第２の変倍系を空間的に固定し
て画像のブレを補正して画像の安定化を図っている。
カルの変倍系を有するズームレンズにおいて第１の変倍
系の角倍率をＭ1 、第２の変倍系の角倍率をＭ2 とした
ときＭ1 ＝１−１／Ｍ2 なる関係を有するように各変倍
系で変倍を行うと共に、第２の変倍系を空間的に固定し
て画像のブレを補正して画像の安定化を図っている。
【０００５】特公昭56-21133号公報では光学装置の振動
状態を検知する検知手段からの出力信号に応じて、一部
の光学部材を振動による画像の振動的変位を相殺する方
向に移動させることにより画像の安定化を図っている。
状態を検知する検知手段からの出力信号に応じて、一部
の光学部材を振動による画像の振動的変位を相殺する方
向に移動させることにより画像の安定化を図っている。
【０００６】特開昭61-223819 号公報では最も被写体側
に屈折型可変頂角プリズムを配置した撮影系において、
撮影系の振動に対応させて該屈折型可変頂角プリズムの
頂角を変化させて画像を偏向させて画像の安定化を図っ
ている。この他、特公昭56-34847号公報、特公昭57-741
4 号公報等では撮影系の一部に振動に対して空間的に固
定の光学部材を配置し、この光学部材の振動に対して生
ずるプリズム作用を利用することにより撮影画像を偏向
させ結像面上で静止画像を得ている。
に屈折型可変頂角プリズムを配置した撮影系において、
撮影系の振動に対応させて該屈折型可変頂角プリズムの
頂角を変化させて画像を偏向させて画像の安定化を図っ
ている。この他、特公昭56-34847号公報、特公昭57-741
4 号公報等では撮影系の一部に振動に対して空間的に固
定の光学部材を配置し、この光学部材の振動に対して生
ずるプリズム作用を利用することにより撮影画像を偏向
させ結像面上で静止画像を得ている。
【０００７】又、加速度センサーを利用して撮影系の振
動を検出し、このとき得られる信号に応じ、撮影系の一
部のレンズ群を光軸と直交する方向に振動させることに
より静止画像を得る方法も行なわれている。
動を検出し、このとき得られる信号に応じ、撮影系の一
部のレンズ群を光軸と直交する方向に振動させることに
より静止画像を得る方法も行なわれている。
【０００８】一般に撮影系の一部のレンズ群を振動させ
て撮影画像のブレをなくし、静止画像を得る機構には画
像のブレの補正用の可動レンズ群が小型軽量であり、画
像のブレの補正量と可動レンズの移動量との関係を単純
化し、変換の為の演算時間の短縮化を図った簡易な構成
の撮影系が要求されている。
て撮影画像のブレをなくし、静止画像を得る機構には画
像のブレの補正用の可動レンズ群が小型軽量であり、画
像のブレの補正量と可動レンズの移動量との関係を単純
化し、変換の為の演算時間の短縮化を図った簡易な構成
の撮影系が要求されている。
【０００９】又、可動レンズ群を偏心させたとき偏心コ
マ、偏心非点収差、そして偏心像面弯曲等が多く発生す
ると画像のブレを補正したとき偏心収差の為、画像がボ
ケてくる。例えば、偏心歪曲収差が多く発生すると光軸
上の画像の移動量と周辺部の画像の移動量が異ってく
る。この為、光軸上の画像を対象に画像のブレを補正し
ようと可動レンズ群を偏心させると、周辺部では画像の
ブレと同様な現象が発生してきて光学特性を著るしく低
下させる原因となってくる。
マ、偏心非点収差、そして偏心像面弯曲等が多く発生す
ると画像のブレを補正したとき偏心収差の為、画像がボ
ケてくる。例えば、偏心歪曲収差が多く発生すると光軸
上の画像の移動量と周辺部の画像の移動量が異ってく
る。この為、光軸上の画像を対象に画像のブレを補正し
ようと可動レンズ群を偏心させると、周辺部では画像の
ブレと同様な現象が発生してきて光学特性を著るしく低
下させる原因となってくる。
【００１０】このように防振用の撮影系、特に変倍光学
系においては可動レンズ群を光軸と直交する方向に移動
させ偏心状態にしたとき、偏心収差発生量が少なく光学
性能の低下の少ないこと及び簡易な機構であることが要
求されている。
系においては可動レンズ群を光軸と直交する方向に移動
させ偏心状態にしたとき、偏心収差発生量が少なく光学
性能の低下の少ないこと及び簡易な機構であることが要
求されている。
【００１１】しかしながら、以上の諸条件を全て満足さ
せた撮影系を得るのは一般に大変困難で、特に撮影系の
一部の屈折力を有したレンズ群を偏心させると光学性能
が大きく低下し、良好なる画像が得られない欠点があっ
た。
せた撮影系を得るのは一般に大変困難で、特に撮影系の
一部の屈折力を有したレンズ群を偏心させると光学性能
が大きく低下し、良好なる画像が得られない欠点があっ
た。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は変倍光学系の
一部の可動レンズ群を光軸と直交する方向に移動させて
画像のブレを補正する際、可動レンズ群として小型軽量
のレンズ群を選び、かつ偏心駆動させる際の可動レンズ
群の機構上の簡素化を図ると共に、例えば可動レンズ群
を移動させて平行偏心させたときの前述の各種の偏心収
差の発生量が少なく良好なる光学性能が得られる防振機
能を有した変倍光学系の提供を目的とする。
一部の可動レンズ群を光軸と直交する方向に移動させて
画像のブレを補正する際、可動レンズ群として小型軽量
のレンズ群を選び、かつ偏心駆動させる際の可動レンズ
群の機構上の簡素化を図ると共に、例えば可動レンズ群
を移動させて平行偏心させたときの前述の各種の偏心収
差の発生量が少なく良好なる光学性能が得られる防振機
能を有した変倍光学系の提供を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】物体側より順に正の屈折
力の第１群と負の屈折力の第２群の２つのレンズ群を有
し、該第１群と第２群の双方を物体側へ移動させて広角
端から望遠端への変倍を行う変倍光学系において、第１
群は物体側より順に負の屈折力の第１１群と絞り、そし
て正の屈折力の第１２群より成っており、該第１群中の
１つのレンズ群Ｐを光軸と直交する方向に偏心駆動さ
せ、該第１群中の他のレンズ群を固定とし、該変倍光学
系が振動したときに生ずる撮影画像のブレを補正してお
り、該第１１群と第１２群の焦点距離を各々ｆ１１，ｆ
１２、全系の広角端における焦点距離をｆｗとしたと
き、 −９．０＜ｆ１１／ｆｗ＜−１．０・・・(1) ０．５＜ｆ１２／ｆｗ＜ １．０・・・(2) なる条件を満足することである。
力の第１群と負の屈折力の第２群の２つのレンズ群を有
し、該第１群と第２群の双方を物体側へ移動させて広角
端から望遠端への変倍を行う変倍光学系において、第１
群は物体側より順に負の屈折力の第１１群と絞り、そし
て正の屈折力の第１２群より成っており、該第１群中の
１つのレンズ群Ｐを光軸と直交する方向に偏心駆動さ
せ、該第１群中の他のレンズ群を固定とし、該変倍光学
系が振動したときに生ずる撮影画像のブレを補正してお
り、該第１１群と第１２群の焦点距離を各々ｆ１１，ｆ
１２、全系の広角端における焦点距離をｆｗとしたと
き、 −９．０＜ｆ１１／ｆｗ＜−１．０・・・(1) ０．５＜ｆ１２／ｆｗ＜ １．０・・・(2) なる条件を満足することである。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１〜図３は本発明に係る変倍光
学系の後述する数値実施例１〜３のレンズ断面図であ
る。
学系の後述する数値実施例１〜３のレンズ断面図であ
る。
【００１５】図中、Iは正の屈折力の第１群、IIは負の
屈折力の第２群であり、第１群Iと第２群IIを矢印の如
く物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への
変倍を行っている。
屈折力の第２群であり、第１群Iと第２群IIを矢印の如
く物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への
変倍を行っている。
【００１６】又、第１群は負の屈折力の第１１群I−
１、絞りＳＰ、そして正の屈折力の第１２群I−２より
成っている。
１、絞りＳＰ、そして正の屈折力の第１２群I−２より
成っている。
【００１７】本実施例においてカメラの手ブレや変倍光
学系が振動したときに生ずる撮影画像のブレを図１，図
２に示す実施例では第１２群を図３に示す実施例では第
１１群若しくは第１２群を可動レンズ群として光軸と垂
直方向に平行偏心駆動させて補正している。
学系が振動したときに生ずる撮影画像のブレを図１，図
２に示す実施例では第１２群を図３に示す実施例では第
１１群若しくは第１２群を可動レンズ群として光軸と垂
直方向に平行偏心駆動させて補正している。
【００１８】一方、フォーカスは図１，図２，図３の各
実施例においては絞りＳＰよりも前方に配置されている
第１１群（図３ではで示している。）を光軸上移動さ
せて行っている。特に図３の実施例では物体側の正レン
ズと負レンズより成るレンズ群（で示すレンズ群）を
一体的に光軸上移動させて行い、フォーカス群の駆動力
を少なくし、かつフォーカスにおける画面周辺光量の変
動が少なくなるようにしている。
実施例においては絞りＳＰよりも前方に配置されている
第１１群（図３ではで示している。）を光軸上移動さ
せて行っている。特に図３の実施例では物体側の正レン
ズと負レンズより成るレンズ群（で示すレンズ群）を
一体的に光軸上移動させて行い、フォーカス群の駆動力
を少なくし、かつフォーカスにおける画面周辺光量の変
動が少なくなるようにしている。
【００１９】以上のように本実施例では偏心駆動させる
可動レンズ群とフォーカス用のレンズ群を分けることに
より機構的に複雑化するのを防止し、各レンズ群の駆動
系の簡素化を図っている。
可動レンズ群とフォーカス用のレンズ群を分けることに
より機構的に複雑化するのを防止し、各レンズ群の駆動
系の簡素化を図っている。
【００２０】本実施例では撮影画像のブレ量δをカメラ
内部の加速度センサーや角加速度センサー等のブレ検出
手段により検知し、変倍光学系に固有の可動レンズ群の
偏心敏感度Ｓを基にして、撮影画像のブレを補正する為
の可動レンズ群の平行偏心駆動量Ｅを Ｅ＝δ／Ｓ 式より求めている。そして例えば積層型ピエゾ素子等を
利用した駆動手段により可動レンズ群を所定量偏心駆動
させることにより撮影画像のブレを補正している。
内部の加速度センサーや角加速度センサー等のブレ検出
手段により検知し、変倍光学系に固有の可動レンズ群の
偏心敏感度Ｓを基にして、撮影画像のブレを補正する為
の可動レンズ群の平行偏心駆動量Ｅを Ｅ＝δ／Ｓ 式より求めている。そして例えば積層型ピエゾ素子等を
利用した駆動手段により可動レンズ群を所定量偏心駆動
させることにより撮影画像のブレを補正している。
【００２１】特に本実施例では変倍光学系を前述の如く
構成し、このうち第１群の一部のレンズ群を撮影画像の
ブレの補正用の可動レンズ群とし、光軸と直交する方向
に偏心駆動させることにより、該偏心駆動量が焦点距離
によらず常に一定となるようにしている。
構成し、このうち第１群の一部のレンズ群を撮影画像の
ブレの補正用の可動レンズ群とし、光軸と直交する方向
に偏心駆動させることにより、該偏心駆動量が焦点距離
によらず常に一定となるようにしている。
【００２２】次に変倍光学系において画像のブレ量と該
ブレ量を補正する為の可動レンズ群の移動量との関係を
示す。
ブレ量を補正する為の可動レンズ群の移動量との関係を
示す。
【００２３】今、変倍光学系の第１群を一般的な場合に
拡張し、物体側から順にIａ，Iｂ，Iｃの３つのレンズ
群より成り、レンズ群Iｂを可動レンズ群とし平行偏心
駆動させる場合について示す。
拡張し、物体側から順にIａ，Iｂ，Iｃの３つのレンズ
群より成り、レンズ群Iｂを可動レンズ群とし平行偏心
駆動させる場合について示す。
【００２４】レンズ群Iａの焦点距離をｆIａ、レンズ群
Iｂ、レンズ群Iｃ、そして第２群の広角端における撮影
倍率を順にβIｂＷ，βIｃＷ，βIIＷとし、同様に望遠
端における撮影倍率を順にβIｂＴ，βIｃＴ，βIIＴと
する。
Iｂ、レンズ群Iｃ、そして第２群の広角端における撮影
倍率を順にβIｂＷ，βIｃＷ，βIIＷとし、同様に望遠
端における撮影倍率を順にβIｂＴ，βIｃＴ，βIIＴと
する。
【００２５】今、カメラが角度θ傾いたときの広角端と
望遠端における可動レンズ群の偏心駆動量を各々ＥＷ
ｂ，ＥＴｂとすると
望遠端における可動レンズ群の偏心駆動量を各々ＥＷ
ｂ，ＥＴｂとすると
【００２６】
【数１】 となる。可動レンズ群の偏心駆動量が焦点距離によらず
一定となるようにするにはＥＷｂ＝ＥＴｂより
一定となるようにするにはＥＷｂ＝ＥＴｂより
【００２７】
【数２】 となる。更に βIｂＷ ＝ βIｂＴ ………(a) となる。又像ブレ補正用の可動レンズ群をレンズ群Iａ
に選んだとき、レンズ群Iａの広角端と望遠端の撮影倍
率を各々βIａＷ，βIａＴとすると広角端と望遠端にお
ける偏心駆動量ＥＷａ，ＥＴａは
に選んだとき、レンズ群Iａの広角端と望遠端の撮影倍
率を各々βIａＷ，βIａＴとすると広角端と望遠端にお
ける偏心駆動量ＥＷａ，ＥＴａは
【００２８】
【数３】 となる。ＥＷａ＝ＥＴａより βIａＷ ＝ βIａＴ ………(b) の条件が得られる。
【００２９】更に像ズレ補正用の可動レンズ群をレンズ
群Iｃに選んだとき、レンズ群Iｃの広角端と望遠端の撮
影倍率をβIｃＷ，βIｃＴ、レンズ群Iａ，Iｂの合成焦
点距離をｆIａｂとすると広角端と望遠端における偏心
駆動量ＥＷｃ，ＥＴｃは
群Iｃに選んだとき、レンズ群Iｃの広角端と望遠端の撮
影倍率をβIｃＷ，βIｃＴ、レンズ群Iａ，Iｂの合成焦
点距離をｆIａｂとすると広角端と望遠端における偏心
駆動量ＥＷｃ，ＥＴｃは
【００３０】
【数４】 となる。ＥＷｃ＝ＥＴｃより βIｃＷ ＝ βIｃＴ ………(c) の条件が得られる。
【００３１】第１群中のレンズ群Iａ，Iｂ，Iｃはいず
れも変倍時にレンズ群間隔は不変である為、常に(a),
(b),(c) 式の条件式が成立する。この為可動レンズ群を
第１群中の任意のレンズ群を選んでも、カメラが角度θ
傾いたときの可動レンズ群の偏心駆動量を全系の焦点距
離によらず一定にすることができる。
れも変倍時にレンズ群間隔は不変である為、常に(a),
(b),(c) 式の条件式が成立する。この為可動レンズ群を
第１群中の任意のレンズ群を選んでも、カメラが角度θ
傾いたときの可動レンズ群の偏心駆動量を全系の焦点距
離によらず一定にすることができる。
【００３２】本実施例では以上の光学的性質を利用する
ことにより可動レンズ群を偏心駆動させる際の機構上の
複雑化を防止した簡易な構成の変倍光学系を達成してい
る。
ことにより可動レンズ群を偏心駆動させる際の機構上の
複雑化を防止した簡易な構成の変倍光学系を達成してい
る。
【００３３】次に本実施例におけるレンズ構成の特徴に
ついて順に説明する。
ついて順に説明する。
【００３４】（イ）第１群を絞りを挟んで第１１群と第
１２群の２つのレンズ群に分け、そのうち一方のレンズ
群を可動レンズ群、他方をフォーカス用のレンズ群とし
ている。これにより偏心収差変動が少なく、又カメラが
レンズシャッターの場合、シャッターとフォーカスアク
チュエーターをユニット化することが容易となり、機械
的干渉のない機構上簡易な構成の変倍光学系を達成して
いる。
１２群の２つのレンズ群に分け、そのうち一方のレンズ
群を可動レンズ群、他方をフォーカス用のレンズ群とし
ている。これにより偏心収差変動が少なく、又カメラが
レンズシャッターの場合、シャッターとフォーカスアク
チュエーターをユニット化することが容易となり、機械
的干渉のない機構上簡易な構成の変倍光学系を達成して
いる。
【００３５】特に本実施例では第１群を負の屈折力の第
１１群と正の屈折力の第１２群の２つのレンズ群より成
し、第１１群又は第１２群を偏心駆動させることによ
り、偏心収差、主に像面湾曲収差の少ない良好なる光学
性能を維持している。
１１群と正の屈折力の第１２群の２つのレンズ群より成
し、第１１群又は第１２群を偏心駆動させることによ
り、偏心収差、主に像面湾曲収差の少ない良好なる光学
性能を維持している。
【００３６】次に任意の屈折力配置において可動レンズ
群を光軸と直交する方向に移動させて画像のブレを補正
するときの偏心収差の発生について収差論的な立場よ
り、第２３回応用物理学講演会（1962年）に松居より示
された方法に基づいて説明する。
群を光軸と直交する方向に移動させて画像のブレを補正
するときの偏心収差の発生について収差論的な立場よ
り、第２３回応用物理学講演会（1962年）に松居より示
された方法に基づいて説明する。
【００３７】変倍光学系の一部の１レンズ群ＰをＥだけ
平行偏心させたときの全系の収差量ΔＹ１は (a)式の如
く偏心前の収差量ΔＹと偏心によって発生した偏心収差
量ΔＹ(E) との和になる。ここで収差量ΔＹは球面収差
（I）、コマ収差 (II) 、非点収差 (III) 、ペッツバー
ル和（Ｐ）、歪曲収差（Ｙ）で表わされる。
平行偏心させたときの全系の収差量ΔＹ１は (a)式の如
く偏心前の収差量ΔＹと偏心によって発生した偏心収差
量ΔＹ(E) との和になる。ここで収差量ΔＹは球面収差
（I）、コマ収差 (II) 、非点収差 (III) 、ペッツバー
ル和（Ｐ）、歪曲収差（Ｙ）で表わされる。
【００３８】又、偏心収差ΔＹ(E) は(C) 式に示す様に
１次の偏心コマ収差 (IIE)、１次の偏心非点収差 (III
E)、１次の偏心像面弯曲(PE)、１次の偏心歪曲収差(VE
1) 、１次の偏心歪曲附加収差(VE2) 、そして１次の原
点移動 (ΔE)で表わされる。
１次の偏心コマ収差 (IIE)、１次の偏心非点収差 (III
E)、１次の偏心像面弯曲(PE)、１次の偏心歪曲収差(VE
1) 、１次の偏心歪曲附加収差(VE2) 、そして１次の原
点移動 (ΔE)で表わされる。
【００３９】又、 (d)式から (i)式の (ΔE)〜 (VE2)ま
での収差はレンズ群Ｐを平行偏心させる変倍光学系にお
いてレンズ群Ｐへの光線の入射角を
での収差はレンズ群Ｐを平行偏心させる変倍光学系にお
いてレンズ群Ｐへの光線の入射角を
【００４０】
【外１】 としたときにレンズ群Ｐの収差係数IP ，IIP ，IIIP ，
ＰP ，ＶP と、又、同様にレンズ群Ｐより像面側に配置
したレンズ群を全体として１つのレンズ群Ｑとしたとき
の収差係数をIq ，IIq ，IIIq ，Ｐq ，Ｖq を用いて表
わされる。
ＰP ，ＶP と、又、同様にレンズ群Ｐより像面側に配置
したレンズ群を全体として１つのレンズ群Ｑとしたとき
の収差係数をIq ，IIq ，IIIq ，Ｐq ，Ｖq を用いて表
わされる。
【００４１】
【外２】
【００４２】
【外３】 以上の式から偏心収差の発生を小さくする為には第１レ
ンズ群の諸収差係数IP，IIP ，IIIP ，ＰP ，ＶP を小
さな値とするか、若しくは(a) 式〜(i) 式に示すように
諸収差係数を互いに打ち消し合うようにバランス良く設
定することが必要となってくる。
ンズ群の諸収差係数IP，IIP ，IIIP ，ＰP ，ＶP を小
さな値とするか、若しくは(a) 式〜(i) 式に示すように
諸収差係数を互いに打ち消し合うようにバランス良く設
定することが必要となってくる。
【００４３】例えば偏心像面湾曲ＰＥを例にとると（α
P ´−αP ）は正、Ｐq は負、αPは負、ＰP は正とな
り、偏心像面湾曲ＰＥはＰ群（レンズ群Iｂ）とｑ群
（第２群II）で互いに打消し合い、これにより偏心像面
湾曲ＰＥを小さくすることができる。
P ´−αP ）は正、Ｐq は負、αPは負、ＰP は正とな
り、偏心像面湾曲ＰＥはＰ群（レンズ群Iｂ）とｑ群
（第２群II）で互いに打消し合い、これにより偏心像面
湾曲ＰＥを小さくすることができる。
【００４４】他の偏心収差も同様にＰ群とｑ群で互いに
打消すことができる。又、正の屈折力のレンズ群Iｂの
代わりに負の屈折力のレンズ群Iａ（第１１群I−１）を
補正用の可動レンズ群とするとαP ＝０、Ｐq ≒０とな
り、この場合も同様に偏心像面湾曲ＰＥを小さくするこ
とができる。
打消すことができる。又、正の屈折力のレンズ群Iｂの
代わりに負の屈折力のレンズ群Iａ（第１１群I−１）を
補正用の可動レンズ群とするとαP ＝０、Ｐq ≒０とな
り、この場合も同様に偏心像面湾曲ＰＥを小さくするこ
とができる。
【００４５】この他、本実施例では第１群が共に正の屈
折力の２つのレンズ群を有する構成において、物体側の
レンズ群Iａを補正用の可動レンズ群とした場合にはαP
＝０、Ｐq ≒０となるので同様に偏心像面湾曲ＰＥを
小さくすることができる。この他レンズ群Iｂを補正用
の可動レンズ群とした場合はレンズ群Iｂに光束が収斂
状態で入射してくる為、レンズ群Iｂ内のレンズ有効径
を小さくすることが出来、レンズ群Iｂの軽量化が容易
となる等の特長がある。
折力の２つのレンズ群を有する構成において、物体側の
レンズ群Iａを補正用の可動レンズ群とした場合にはαP
＝０、Ｐq ≒０となるので同様に偏心像面湾曲ＰＥを
小さくすることができる。この他レンズ群Iｂを補正用
の可動レンズ群とした場合はレンズ群Iｂに光束が収斂
状態で入射してくる為、レンズ群Iｂ内のレンズ有効径
を小さくすることが出来、レンズ群Iｂの軽量化が容易
となる等の特長がある。
【００４６】（ロ）前記第１群を物体側より順に負の屈
折力の第１１群と正の屈折力の第１２群の２つのレンズ
群より構成し、第１１群を光軸上移動させてフォーカス
を行い、第１２群を偏心駆動させて撮影画像のブレを補
正している。
折力の第１１群と正の屈折力の第１２群の２つのレンズ
群より構成し、第１１群を光軸上移動させてフォーカス
を行い、第１２群を偏心駆動させて撮影画像のブレを補
正している。
【００４７】又、前記第１１群と第１２群の焦点距離を
各々ｆ１１，ｆ１２、全系の広角端における焦点距離を
ｆＷとしたとき、前述の条件式(1) ，(2) を満足するよ
うにしている。
各々ｆ１１，ｆ１２、全系の広角端における焦点距離を
ｆＷとしたとき、前述の条件式(1) ，(2) を満足するよ
うにしている。
【００４８】これにより所定の敏感度（可動レンズ群の
偏心量に対する像の移動量の比）を得つつ良好なる光学
性能を維持している。
偏心量に対する像の移動量の比）を得つつ良好なる光学
性能を維持している。
【００４９】又フォーカスレンズ群を可動レンズ群より
物体側に配置することにより物体距離変動に伴う収差変
動、特に非点収差の変動を少なくしつつ可動レンズ群の
偏心駆動量の変動をなくし、物体距離と無関係に偏心駆
動量が一定となるようにしている。
物体側に配置することにより物体距離変動に伴う収差変
動、特に非点収差の変動を少なくしつつ可動レンズ群の
偏心駆動量の変動をなくし、物体距離と無関係に偏心駆
動量が一定となるようにしている。
【００５０】条件式(1) の下限値を越えて第１１群の屈
折力が強くなりすぎると第１１群でフォーカスする場
合、フォーカスに伴う収差変動が増大してくる。又、上
限値を越えて第１１群の屈折力が弱くなりすぎると画面
全体にわたりコマ収差が多く発生してくるので良くな
い。
折力が強くなりすぎると第１１群でフォーカスする場
合、フォーカスに伴う収差変動が増大してくる。又、上
限値を越えて第１１群の屈折力が弱くなりすぎると画面
全体にわたりコマ収差が多く発生してくるので良くな
い。
【００５１】条件式(2) は可動レンズ群である第１２群
の屈折力に関し、下限値を越えると広角側で球面収差が
補正不足となり、又望遠側では偏心コマ収差が増大して
くる。逆に上限値を越えると可動レンズ群である第１２
群を平行偏心駆動させる際の敏感度が小さくなりすぎレ
ンズ系全体が大型化してくるので良くない。
の屈折力に関し、下限値を越えると広角側で球面収差が
補正不足となり、又望遠側では偏心コマ収差が増大して
くる。逆に上限値を越えると可動レンズ群である第１２
群を平行偏心駆動させる際の敏感度が小さくなりすぎレ
ンズ系全体が大型化してくるので良くない。
【００５２】（ハ）前記第１１群は少なくとも１枚の負
レンズを有しており、物体側の負レンズＮａの物体側の
レンズ面の曲率半径をＲＮａ、前記第１２群は少なくと
も２つの正レンズを有しており、物体側の正レンズＰａ
の物体側と像面側のレンズ面の曲率半径を各々ＲＰａ
１，ＲＰａ２、像面側の正レンズＰｂの物体側と像面側
のレンズ面の曲率半径を各々ＲＰｂ１，ＲＰｂ２、該第
１２群全体の光軸上の厚さをＤ１２Ｌとしたとき −１．１＜ ＲＮａ／ｆＷ ＜−０．２５・・・(3) −１．２＜ＲＰａ２／ＲＰａ１＜−０．３・・・(4) ｜ＲＰｂ２／ＲＰｂ１｜＜０．８ ・・・(5) ０．１＜Ｄ１２Ｌ／ｆＷ＜０．５５・・・(6) なる条件を満足するようにしている。
レンズを有しており、物体側の負レンズＮａの物体側の
レンズ面の曲率半径をＲＮａ、前記第１２群は少なくと
も２つの正レンズを有しており、物体側の正レンズＰａ
の物体側と像面側のレンズ面の曲率半径を各々ＲＰａ
１，ＲＰａ２、像面側の正レンズＰｂの物体側と像面側
のレンズ面の曲率半径を各々ＲＰｂ１，ＲＰｂ２、該第
１２群全体の光軸上の厚さをＤ１２Ｌとしたとき −１．１＜ ＲＮａ／ｆＷ ＜−０．２５・・・(3) −１．２＜ＲＰａ２／ＲＰａ１＜−０．３・・・(4) ｜ＲＰｂ２／ＲＰｂ１｜＜０．８ ・・・(5) ０．１＜Ｄ１２Ｌ／ｆＷ＜０．５５・・・(6) なる条件を満足するようにしている。
【００５３】このように第１１群と第１２群の所定のレ
ンズのレンズ形状等を特定することにより画面全体の光
学性能を良好に維持している。
ンズのレンズ形状等を特定することにより画面全体の光
学性能を良好に維持している。
【００５４】条件式(3) は主にコマ収差と非点収差を良
好に補正する為のものである。下限値を越えるとコマ収
差と高次収差が多く発生し、又上限値を越えると中間の
ズーム位置で非点収差が補正不足になってくるので良く
ない。
好に補正する為のものである。下限値を越えるとコマ収
差と高次収差が多く発生し、又上限値を越えると中間の
ズーム位置で非点収差が補正不足になってくるので良く
ない。
【００５５】条件式(4) は主に偏心コマ収差と高次収差
をバランス良く補正する為のものである。下限値を越え
て物体側のレンズ面の曲率がきつくなると第１２群内で
発生する球面収差が大きくなり、又望遠側で偏心コマ収
差が増大してくる。又上限値を越えて像面側のレンズ面
の曲率がきつくなると高次収差が多く発生してくるので
良くない。
をバランス良く補正する為のものである。下限値を越え
て物体側のレンズ面の曲率がきつくなると第１２群内で
発生する球面収差が大きくなり、又望遠側で偏心コマ収
差が増大してくる。又上限値を越えて像面側のレンズ面
の曲率がきつくなると高次収差が多く発生してくるので
良くない。
【００５６】条件式(5) は主に偏心非点収差を良好に補
正する為のものである。条件式を外れて物体側のレンズ
面の曲率が強くなってくると第１２群で発生する非点収
差が多くなり、特に望遠側で偏心非点収差を良好に補正
するのが難しくなってくる。
正する為のものである。条件式を外れて物体側のレンズ
面の曲率が強くなってくると第１２群で発生する非点収
差が多くなり、特に望遠側で偏心非点収差を良好に補正
するのが難しくなってくる。
【００５７】条件式(6) は第１２群の光軸上の長さに関
し、主に偏心歪曲収差を良好に補正する為のものであ
る。下限値を越えると広角側で偏心歪曲収差が多く発生
し、又上限値を越えると第１２群が大型化してくるので
良くない。
し、主に偏心歪曲収差を良好に補正する為のものであ
る。下限値を越えると広角側で偏心歪曲収差が多く発生
し、又上限値を越えると第１２群が大型化してくるので
良くない。
【００５８】（ニ）前記第１２群は少なくとも１枚の負
レンズＮｂを有しており、前記第２群は少なくとも１枚
の正レンズＰｃを有しており、該負レンズＮｂと該正レ
ンズＰｃの材質のアッベ数を各々νＮｂ，νＰｃとした
とき νＮｂ ＜ ４０・・・(7) νＰｃ ＜ ４２・・・(8) なる条件を満足するようにしている。
レンズＮｂを有しており、前記第２群は少なくとも１枚
の正レンズＰｃを有しており、該負レンズＮｂと該正レ
ンズＰｃの材質のアッベ数を各々νＮｂ，νＰｃとした
とき νＮｂ ＜ ４０・・・(7) νＰｃ ＜ ４２・・・(8) なる条件を満足するようにしている。
【００５９】これにより変倍に伴う倍率色収差の変動と
第１２群を偏心駆動させたときの偏心倍率色収差を良好
に補正している。
第１２群を偏心駆動させたときの偏心倍率色収差を良好
に補正している。
【００６０】条件式(7),(8) を外れるといずれも倍率色
収差と偏心倍率色収差の変動が大きくなってくるので良
くない。
収差と偏心倍率色収差の変動が大きくなってくるので良
くない。
【００６１】（ホ）本実施例において第１１群の物体側
の２つのレンズを正レンズと負レンズより構成し、この
２つのレンズを光軸上移動させることにより、フォーカ
スを行うようにすればフォーカスレンズ群の軽量化及び
フォーカスによる周辺光量の変動を少なくすることがで
きるので好ましい。
の２つのレンズを正レンズと負レンズより構成し、この
２つのレンズを光軸上移動させることにより、フォーカ
スを行うようにすればフォーカスレンズ群の軽量化及び
フォーカスによる周辺光量の変動を少なくすることがで
きるので好ましい。
【００６２】次に本発明の数値実施例を示す。数値実施
例においてＲｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の
曲率半径、Ｄｉは物体側より第ｉ番目のレンズ厚及び空
気間隔、Ｎｉとνｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレ
ンズのガラスの屈折率とアッベ数である。
例においてＲｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の
曲率半径、Ｄｉは物体側より第ｉ番目のレンズ厚及び空
気間隔、Ｎｉとνｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレ
ンズのガラスの屈折率とアッベ数である。
【００６３】非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直
方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを各々非球面係数としたとき
方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを各々非球面係数としたとき
【００６４】
【数５】 なる式で表わしている。
【００６５】又、前述の各条件式と数値実施例１〜３と
の関係を表−１に示す。
の関係を表−１に示す。
【００６６】
【外４】
【００６７】
【外５】
【００６８】
【外６】 数値実施例を「ｍｍ］単位で表わしたとき、第３図の
で示す第１１群、又はで示す前玉２枚の正レンズと
負レンズより成るレンズ群で各々、無限遠物体から至
近物体（１ｍ）へフォーカスするときの繰り出し量（∞
〜１ｍ）を示す。ここでＷ，Ｔは広角端と望遠端であ
る。繰り出し量は物体側へ繰り出したときを「負符号」
で表わしている。
で示す第１１群、又はで示す前玉２枚の正レンズと
負レンズより成るレンズ群で各々、無限遠物体から至
近物体（１ｍ）へフォーカスするときの繰り出し量（∞
〜１ｍ）を示す。ここでＷ，Ｔは広角端と望遠端であ
る。繰り出し量は物体側へ繰り出したときを「負符号」
で表わしている。
【００６９】 Ｗ −３．５８ｍｍ 第１１群の繰り出し量（∞〜１ｍ）： Ｔ −３．７０ｍｍ Ｗ −０．９０ｍｍ レンズ群の繰り出し量（∞〜１ｍ）： Ｔ −０．９３ｍｍ
【００７０】
【表１】
【００７１】
【発明の効果】本発明によれば前述の如く変倍光学系の
一部の小型軽量のレンズ群を可動レンズ群とし偏心駆動
させて画像のブレを補正することにより、良好なる光学
性能を維持しつつ、可動レンズ群の平行偏心駆動量を焦
点距離の値とは無関係にし、機構上の簡素化を図った防
振機能を有した変倍光学系を達成することができる。
又、可動レンズ群より物体側に配置したレンズ群をフォ
ーカスレンズ群とすることにより可動レンズ群の平行偏
心駆動量を物体距離と無関係にした簡易な構成の防振機
能を有した変倍光学系の達成を可能としている。
一部の小型軽量のレンズ群を可動レンズ群とし偏心駆動
させて画像のブレを補正することにより、良好なる光学
性能を維持しつつ、可動レンズ群の平行偏心駆動量を焦
点距離の値とは無関係にし、機構上の簡素化を図った防
振機能を有した変倍光学系を達成することができる。
又、可動レンズ群より物体側に配置したレンズ群をフォ
ーカスレンズ群とすることにより可動レンズ群の平行偏
心駆動量を物体距離と無関係にした簡易な構成の防振機
能を有した変倍光学系の達成を可能としている。
【図１】 本発明の数値実施例１のレンズ断面図
【図２】 本発明の数値実施例２のレンズ断面図
【図３】 本発明の数値実施例３のレンズ断面図
【図４】 本発明の数値実施例１の基準状態の収差図
【図５】 本発明の数値実施例１の基準状態の収差図
【図６】 本発明の数値実施例１の基準状態の収差図
【図７】 本発明の数値実施例１の基準状態の収差図
【図８】 本発明の数値実施例１の第１２群で１度のブ
レ補正を行ったときの収差図
レ補正を行ったときの収差図
【図９】 本発明の数値実施例１の第１２群で１度のブ
レ補正を行ったときの収差図
レ補正を行ったときの収差図
【図１０】 本発明の数値実施例２の基準状態の収差図
【図１１】 本発明の数値実施例２の基準状態の収差図
【図１２】 本発明の数値実施例２の基準状態の収差図
【図１３】 本発明の数値実施例２の基準状態の収差図
【図１４】 本発明の数値実施例２の第１２群で１度の
ブレ補正を行ったときの収差図
ブレ補正を行ったときの収差図
【図１５】 本発明の数値実施例２の第１２群で１度の
ブレ補正を行ったときの収差図
ブレ補正を行ったときの収差図
【図１６】 本発明の数値実施例３の基準状態の収差図
【図１７】 本発明の数値実施例３の基準状態の収差図
【図１８】 本発明の数値実施例３の基準状態の収差図
【図１９】 本発明の数値実施例３の基準状態の収差図
【図２０】 本発明の数値実施例３の第１２群で１度の
ブレ補正を行ったときの収差図
ブレ補正を行ったときの収差図
【図２１】 本発明の数値実施例３の第１２群で１度の
ブレ補正を行ったときの収差図
ブレ補正を行ったときの収差図
【図２２】 本発明の数値実施例３で第１１群で１度の
ブレ補正を行ったときの収差図
ブレ補正を行ったときの収差図
【図２３】 本発明の数値実施例３で第１１群で１度の
ブレ補正を行ったときの収差図
ブレ補正を行ったときの収差図
I 第１群 II 第２群 I−１ 第１１群 I−２ 第１２群 ＳＰ 絞り Ｗ 広角端 Ｔ 望遠端 Ｍ メリディオナル像面 Ｓ サジタル像面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA01 MA18 NA07 PA07 PA08 PA18 PA19 PB08 PB09 QA02 QA06 QA07 QA12 QA22 QA25 QA26 QA37 QA39 QA41 QA42 QA45 RA05 RA12 RA13 RA36 SA06 SA10 SA62 SA63 SB01 SB07 SB13 SB14
Claims (3)
- 【請求項１】 物体側より順に正の屈折力の第１群と負
の屈折力の第２群の２つのレンズ群を有し、該第１群と
第２群の双方を物体側へ移動させて広角端から望遠端へ
の変倍を行う変倍光学系において、第１群は物体側より
順に負の屈折力の第１１群と絞り、そして正の屈折力の
第１２群より成っており、該第１群中の１つのレンズ群
Ｐを光軸と直交する方向に偏心駆動させ、該第１群中の
他のレンズ群を固定とし、該変倍光学系が振動したとき
に生ずる撮影画像のブレを補正しており、該第１１群と
第１２群の焦点距離を各々ｆ１１，ｆ１２、全系の広角
端における焦点距離をｆｗとしたとき、 −９．０＜ｆ１１／ｆｗ＜−１．０ ０．５＜ｆ１２／ｆｗ＜ １．０ なる条件を満足することを特徴とする防振機能を有した
変倍光学系。 - 【請求項２】 前記第１１群は少なくとも１枚の負レン
ズを有しており、物体側の負レンズＮａの物体側のレン
ズ面の曲率半径をＲＮａ、前記第１２群は少なくとも２
つの正レンズを有しており、物体側の正レンズＰａの物
体側と像面側のレンズ面の曲率半径を各々ＲＰａ１，Ｒ
Ｐａ２、像面側の正レンズＰｂの物体側と像面側のレン
ズ面の曲率半径を各々ＲＰｂ１，ＲＰｂ２、該第１２群
全体の光軸上の厚さをＤ１２Ｌとしたとき −１．１＜ ＲＮａ／ｆｗ ＜−０．２５ −１．２＜ＲＰａ２／ＲＰａ１＜−０．３ ｜ＲＰｂ２／ＲＰｂ１｜＜０．８ ０．１＜Ｄ１２Ｌ／ｆｗ＜０．５５ なる条件を満足することを特徴とする請求項１記載の防
振機能を有した変倍光学系。 - 【請求項３】 前記第１２群は少なくとも１枚の負レン
ズＮｂを有しており、前記第２群は少なくとも１枚の正
レンズＰｃを有しており、該負レンズＮｂと該正レンズ
Ｐｃの材質のアッベ数を各々νＮｂ，νＰｃとしたとき νＮｂ ＜ ４０ νＰｃ ＜ ４２ なる条件を満足することを特徴とする請求項２記載の防
振機能を有した変倍光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10366088A JP3070592B2 (ja) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | 防振機能を有した変倍光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10366088A JP3070592B2 (ja) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | 防振機能を有した変倍光学系 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63246646A Division JP2918115B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 防振機能を有した変倍光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000162500A true JP2000162500A (ja) | 2000-06-16 |
| JP3070592B2 JP3070592B2 (ja) | 2000-07-31 |
Family
ID=18485900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10366088A Expired - Fee Related JP3070592B2 (ja) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | 防振機能を有した変倍光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3070592B2 (ja) |
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-
1998
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| JP2022042928A (ja) * | 2020-09-03 | 2022-03-15 | ジョウシュウシ レイテック オプトロニクス カンパニーリミテッド | 撮像光学レンズ |
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| CN113805310A (zh) * | 2021-09-10 | 2021-12-17 | 江西晶超光学有限公司 | 光学系统、取像模组及电子设备 |
| CN114647071A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-06-21 | 杭州海康威视数字技术股份有限公司 | 光学系统 |
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