JP2002162564A - ズームレンズ及びそれを用いた光学機器 - Google Patents
ズームレンズ及びそれを用いた光学機器Info
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- 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】 防振用のレンズ群を偏心させたときの偏心収
差発生量を少なく抑え、偏心収差を良好に補正したズー
ムレンズ及びそれを用いた光学機器を得ること。 【解決手段】 物体側より順に、ズーミングとフォーカ
シングを行うための複数のレンズ群を含む前方レンズ成
分、結像作用をもつリレーレンズ群を含む後方レンズ成
分を有し、該後方レンズ成分は、物体側より順に、正の
屈折力のレンズ群Ａ、光軸に対し垂直方向の成分を持つ
ように移動可能な負の屈折力のレンズ群Ｂ、正の屈折力
のレンズ群Ｃを有し、該レンズ群Ｂを光軸に対し垂直方
向の成分を持つように移動させることにより画像を変位
させること。
差発生量を少なく抑え、偏心収差を良好に補正したズー
ムレンズ及びそれを用いた光学機器を得ること。 【解決手段】 物体側より順に、ズーミングとフォーカ
シングを行うための複数のレンズ群を含む前方レンズ成
分、結像作用をもつリレーレンズ群を含む後方レンズ成
分を有し、該後方レンズ成分は、物体側より順に、正の
屈折力のレンズ群Ａ、光軸に対し垂直方向の成分を持つ
ように移動可能な負の屈折力のレンズ群Ｂ、正の屈折力
のレンズ群Ｃを有し、該レンズ群Ｂを光軸に対し垂直方
向の成分を持つように移動させることにより画像を変位
させること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はズームレンズ及びそ
れを用いた光学機器に関し、特にズームレンズの一部の
レンズ群を光軸と垂直方向の成分を持つように移動させ
ることにより、該ズームレンズが振動（傾動）したとき
の撮影画像のブレを光学的に補正して静止画像を得るよ
うにし撮影画像の安定化を図った写真用カメラやビデオ
カメラそしてデジタルカメラ等に好適なものである。
れを用いた光学機器に関し、特にズームレンズの一部の
レンズ群を光軸と垂直方向の成分を持つように移動させ
ることにより、該ズームレンズが振動（傾動）したとき
の撮影画像のブレを光学的に補正して静止画像を得るよ
うにし撮影画像の安定化を図った写真用カメラやビデオ
カメラそしてデジタルカメラ等に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に長い焦点距離の撮影系（望遠レン
ズ）は大型でしかも高重量のものが多い。この為長い焦
点距離の撮影系を使用する際には、撮影系の振動を抑制
することが困難となる。撮影系が振動によって傾くと、
撮影画像はその傾き角と撮影系の焦点距離に応じた変位
（画像ブレ）を発生する。この為従来より撮影画像のぶ
れを防止する機能を有した防振光学系が種々提案されて
いる。
ズ）は大型でしかも高重量のものが多い。この為長い焦
点距離の撮影系を使用する際には、撮影系の振動を抑制
することが困難となる。撮影系が振動によって傾くと、
撮影画像はその傾き角と撮影系の焦点距離に応じた変位
（画像ブレ）を発生する。この為従来より撮影画像のぶ
れを防止する機能を有した防振光学系が種々提案されて
いる。
【０００３】一般に大口径の望遠型のズームレンズにお
いて防振を良好に行うには、防振レンズ群として使用す
るレンズ群のレンズ径の大きさ及び重量が重要になって
くる。大きな径をもつ防振レンズ群はそれを駆動させる
アクチュエータ径が増大し、また大きな重量は消費電力
が増大する。
いて防振を良好に行うには、防振レンズ群として使用す
るレンズ群のレンズ径の大きさ及び重量が重要になって
くる。大きな径をもつ防振レンズ群はそれを駆動させる
アクチュエータ径が増大し、また大きな重量は消費電力
が増大する。
【０００４】特開平０８−２７８４４５号公報で提案さ
れている防振機能を有したズームレンズは防振レンズ群
の径が大型化する傾向があった。特開平０９−３２５２
６９号公報で提案されている防振機能を有したズームレ
ンズは防振レンズ群の重量軽減のため構成レンズ枚数を
２枚としているが防振状態での収差が変動する傾向があ
った。
れている防振機能を有したズームレンズは防振レンズ群
の径が大型化する傾向があった。特開平０９−３２５２
６９号公報で提案されている防振機能を有したズームレ
ンズは防振レンズ群の重量軽減のため構成レンズ枚数を
２枚としているが防振状態での収差が変動する傾向があ
った。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一般に撮影系の一部の
レンズ群を振動させて映像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量の大きいことやブ
レ補正のために振動させるレンズ群（可動レンズ群）の
移動量や回転量が少ないこと、そして装置全体が小型で
あること等が要望されている。
レンズ群を振動させて映像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量の大きいことやブ
レ補正のために振動させるレンズ群（可動レンズ群）の
移動量や回転量が少ないこと、そして装置全体が小型で
あること等が要望されている。
【０００６】又、可動レンズ群を偏心させたとき偏心収
差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。この為、防振機能を有した光
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
動させて偏心状態にしたとき偏心収差発生量が少ないこ
とが要求されている。
差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。この為、防振機能を有した光
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
動させて偏心状態にしたとき偏心収差発生量が少ないこ
とが要求されている。
【０００７】本発明では大口径のズームレンズでありな
がら、防振レンズ群の径、重量がともに小さい防振系を
構成し、かつ防振状態においても良好な光学性能が得ら
れ、しかも装置全体が小型であるズームレンズ及びそれ
を用いた光学機器の提供を目的とする。
がら、防振レンズ群の径、重量がともに小さい防振系を
構成し、かつ防振状態においても良好な光学性能が得ら
れ、しかも装置全体が小型であるズームレンズ及びそれ
を用いた光学機器の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明のズーム
レンズは、物体側より順に、ズーミングとフォーカシン
グを行うための複数のレンズ群を含む前方レンズ成分、
結像作用をもつリレーレンズ群を含む後方レンズ成分を
有し、該後方レンズ成分は、物体側より順に、正の屈折
力のレンズ群Ａ、光軸に対し垂直方向の成分を持つよう
に移動可能な負の屈折力のレンズ群Ｂ、正の屈折力のレ
ンズ群Ｃを有し、該レンズ群Ｂを光軸に対し垂直方向の
成分を持つように移動させることにより画像を変位させ
ることを特徴としている。
レンズは、物体側より順に、ズーミングとフォーカシン
グを行うための複数のレンズ群を含む前方レンズ成分、
結像作用をもつリレーレンズ群を含む後方レンズ成分を
有し、該後方レンズ成分は、物体側より順に、正の屈折
力のレンズ群Ａ、光軸に対し垂直方向の成分を持つよう
に移動可能な負の屈折力のレンズ群Ｂ、正の屈折力のレ
ンズ群Ｃを有し、該レンズ群Ｂを光軸に対し垂直方向の
成分を持つように移動させることにより画像を変位させ
ることを特徴としている。
【０００９】請求項２の発明は請求項１の発明におい
て、前記レンズ群Ａ、レンズ群Ｂ、そしてレンズ群Ｃの
焦点距離を順にｆ５Ａ、ｆ５Ｂ、ｆ５Ｃ、全系の広角端
の焦点距離をｆｗとするとき、 −２．５＜ ｆ５Ａ／ｆ５Ｂ ＜−１．０ −２．５＜ ｆ５Ｃ／ｆ５Ｂ ＜−１．０ −１．０＜ ｆ５Ｂ／ｆｗ ＜−０．１ なる条件を満足することを特徴としている。
て、前記レンズ群Ａ、レンズ群Ｂ、そしてレンズ群Ｃの
焦点距離を順にｆ５Ａ、ｆ５Ｂ、ｆ５Ｃ、全系の広角端
の焦点距離をｆｗとするとき、 −２．５＜ ｆ５Ａ／ｆ５Ｂ ＜−１．０ −２．５＜ ｆ５Ｃ／ｆ５Ｂ ＜−１．０ −１．０＜ ｆ５Ｂ／ｆｗ ＜−０．１ なる条件を満足することを特徴としている。
【００１０】請求項３の発明は請求項１又は２の発明に
おいて、前記レンズ群Ｂは１以上の正レンズと２以上の
負レンズを有していることを特徴としている。
おいて、前記レンズ群Ｂは１以上の正レンズと２以上の
負レンズを有していることを特徴としている。
【００１１】請求項４の発明は請求項１又は２の発明に
おいて、前記前方レンズ成分は、物体側より順に、正の
屈折力の第１レンズ群、正又は負の屈折力の第２レンズ
群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レン
ズ群を有し、広角端から望遠端へのズーミングに際し、
第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が一定又は増大し、
第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が増大し、第３レン
ズ群と第４レンズ群の間隔が変化することを特徴として
いる。
おいて、前記前方レンズ成分は、物体側より順に、正の
屈折力の第１レンズ群、正又は負の屈折力の第２レンズ
群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レン
ズ群を有し、広角端から望遠端へのズーミングに際し、
第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が一定又は増大し、
第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が増大し、第３レン
ズ群と第４レンズ群の間隔が変化することを特徴として
いる。
【００１２】請求項５の発明は請求項４の発明におい
て、前記第２レンズ群は光軸上を移動することでフォー
カシングを行うことを特徴としている。
て、前記第２レンズ群は光軸上を移動することでフォー
カシングを行うことを特徴としている。
【００１３】請求項６の発明は請求項４の発明におい
て、前記第１レンズ群及び前記後方レンズ成分はズーミ
ングに際し固定であることを特徴としている。
て、前記第１レンズ群及び前記後方レンズ成分はズーミ
ングに際し固定であることを特徴としている。
【００１４】請求項７の発明は請求項１又は２の発明に
おいて、最も像側のレンズの像側のレンズ面の面頂点か
ら結像面までの距離をＢf、望遠端におけるレンズ全系の
焦点距離をｆｔとするとき、 Ｂｆ ／ ｆｔ＞０．２５ なる条件を満足することを満足することを特徴としてい
る。
おいて、最も像側のレンズの像側のレンズ面の面頂点か
ら結像面までの距離をＢf、望遠端におけるレンズ全系の
焦点距離をｆｔとするとき、 Ｂｆ ／ ｆｔ＞０．２５ なる条件を満足することを満足することを特徴としてい
る。
【００１５】請求項８の発明の光学機器は請求項１から
７のいずれか１項のズームレンズを有していることを特
徴としている。
７のいずれか１項のズームレンズを有していることを特
徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は後述の数値実施例１のズー
ムレンズの広角端におけるレンズ断面図、図２は数値実
施例１のズームレンズの望遠端におけるレンズ断面図、
図３は数値実施例１のズームレンズの広角端において無
限遠物体に合焦させたときの収差図、図４（Ａ）、
（Ｂ）は数値実施例１のズームレンズの広角端において
無限遠物体に合焦させたときの標準状態（防振レンズ群
が偏心していない状態）とズームレンズが０．５°傾い
た状態で防振させたときの収差図、図５は数値実施例１
のズームレンズの望遠端において無限遠物体に合焦させ
たときの収差図、図６（Ａ）、（Ｂ）は数値実施例１の
ズームレンズの望遠端において無限遠物体に合焦させた
ときの標準状態とズームレンズが０．５°傾いた状態で
防振させたときの収差図である。
ムレンズの広角端におけるレンズ断面図、図２は数値実
施例１のズームレンズの望遠端におけるレンズ断面図、
図３は数値実施例１のズームレンズの広角端において無
限遠物体に合焦させたときの収差図、図４（Ａ）、
（Ｂ）は数値実施例１のズームレンズの広角端において
無限遠物体に合焦させたときの標準状態（防振レンズ群
が偏心していない状態）とズームレンズが０．５°傾い
た状態で防振させたときの収差図、図５は数値実施例１
のズームレンズの望遠端において無限遠物体に合焦させ
たときの収差図、図６（Ａ）、（Ｂ）は数値実施例１の
ズームレンズの望遠端において無限遠物体に合焦させた
ときの標準状態とズームレンズが０．５°傾いた状態で
防振させたときの収差図である。
【００１７】図７は後述の数値実施例２のズームレンズ
の広角端におけるレンズ断面図、図８は数値実施例２の
ズームレンズの望遠端におけるレンズ断面図、図９は数
値実施例２のズームレンズの広角端において無限遠物体
に合焦させたときの収差図、図１０（Ａ）、（Ｂ）は数
値実施例２のズームレンズの広角端において無限遠物体
に合焦させたときの標準状態（防振レンズ群が偏心して
いない状態）とズームレンズが０．５°傾いた状態で防
振させたときの収差図、図１１は数値実施例２のズーム
レンズの望遠端において無限遠物体に合焦させたときの
収差図、図１２（Ａ）、（Ｂ）は数値実施例２のズーム
レンズの望遠端において無限遠物体に合焦させたときの
標準状態とズームレンズが０．５°傾いた状態で防振さ
せたときの収差図である。
の広角端におけるレンズ断面図、図８は数値実施例２の
ズームレンズの望遠端におけるレンズ断面図、図９は数
値実施例２のズームレンズの広角端において無限遠物体
に合焦させたときの収差図、図１０（Ａ）、（Ｂ）は数
値実施例２のズームレンズの広角端において無限遠物体
に合焦させたときの標準状態（防振レンズ群が偏心して
いない状態）とズームレンズが０．５°傾いた状態で防
振させたときの収差図、図１１は数値実施例２のズーム
レンズの望遠端において無限遠物体に合焦させたときの
収差図、図１２（Ａ）、（Ｂ）は数値実施例２のズーム
レンズの望遠端において無限遠物体に合焦させたときの
標準状態とズームレンズが０．５°傾いた状態で防振さ
せたときの収差図である。
【００１８】図１３は後述の数値実施例３のズームレン
ズの広角端におけるレンズ断面図、図１４は数値実施例
３のズームレンズの望遠端におけるレンズ断面図、図１
５は数値実施例３のズームレンズの広角端において無限
遠物体に合焦させたときの収差図、図１６（Ａ）、
（Ｂ）は数値実施例３のズームレンズの広角端において
無限遠物体に合焦させたときの標準状態（防振レンズ群
が偏心していない状態）とズームレンズが０．５°傾い
た状態で防振させたときの収差図、図１７は数値実施例
３のズームレンズの望遠端において無限遠物体に合焦さ
せたときの収差図、図１８（Ａ）、（Ｂ）は数値実施例
３のズームレンズの望遠端において無限遠物体に合焦さ
せたときの標準状態とズームレンズが０．５°傾いた状
態で防振させたときの収差図である。
ズの広角端におけるレンズ断面図、図１４は数値実施例
３のズームレンズの望遠端におけるレンズ断面図、図１
５は数値実施例３のズームレンズの広角端において無限
遠物体に合焦させたときの収差図、図１６（Ａ）、
（Ｂ）は数値実施例３のズームレンズの広角端において
無限遠物体に合焦させたときの標準状態（防振レンズ群
が偏心していない状態）とズームレンズが０．５°傾い
た状態で防振させたときの収差図、図１７は数値実施例
３のズームレンズの望遠端において無限遠物体に合焦さ
せたときの収差図、図１８（Ａ）、（Ｂ）は数値実施例
３のズームレンズの望遠端において無限遠物体に合焦さ
せたときの標準状態とズームレンズが０．５°傾いた状
態で防振させたときの収差図である。
【００１９】図１９は後述の数値実施例４のズームレン
ズの広角端におけるレンズ断面図、図２０は数値実施例
４のズームレンズの望遠端におけるレンズ断面図、図２
１は数値実施例４のズームレンズの広角端において無限
遠物体に合焦させたときの収差図、図２２（Ａ）、
（Ｂ）は数値実施例４のズームレンズの広角端において
無限遠物体に合焦させたときの標準状態（防振レンズ群
が偏心していない状態）とズームレンズが０．５°傾い
た状態で防振させたときの収差図、図２３は数値実施例
４のズームレンズの望遠端において無限遠物体に合焦さ
せたときの収差図、図２４（Ａ）、（Ｂ）は数値実施例
４のズームレンズの望遠端において無限遠物体に合焦さ
せたときの標準状態とズームレンズが０．５°傾いた状
態で防振させたときの収差図である。
ズの広角端におけるレンズ断面図、図２０は数値実施例
４のズームレンズの望遠端におけるレンズ断面図、図２
１は数値実施例４のズームレンズの広角端において無限
遠物体に合焦させたときの収差図、図２２（Ａ）、
（Ｂ）は数値実施例４のズームレンズの広角端において
無限遠物体に合焦させたときの標準状態（防振レンズ群
が偏心していない状態）とズームレンズが０．５°傾い
た状態で防振させたときの収差図、図２３は数値実施例
４のズームレンズの望遠端において無限遠物体に合焦さ
せたときの収差図、図２４（Ａ）、（Ｂ）は数値実施例
４のズームレンズの望遠端において無限遠物体に合焦さ
せたときの標準状態とズームレンズが０．５°傾いた状
態で防振させたときの収差図である。
【００２０】各数値実施例のレンズ断面図において、G1
はズーミングやフォーカシングを行うための複数のレン
ズ群を含む前方レンズ成分、G２は結像作用をもつリレ
ーレンズ群を含む後方レンズ成分である。
はズーミングやフォーカシングを行うための複数のレン
ズ群を含む前方レンズ成分、G２は結像作用をもつリレ
ーレンズ群を含む後方レンズ成分である。
【００２１】前方レンズ成分Ｇ１は、物体側より順に、
正の屈折力の第１レンズ群ｇ１、正又は負の屈折力の第
２レンズ群ｇ２、負の屈折力の第３レンズ群ｇ３、正の
屈折力の第４レンズ群ｇ４を有し、広角端（最短焦点距
離）から望遠端（最長焦点距離）へのズーミングに際
し、第１レンズ群ｇ１と第２レンズ群ｇ２の間隔が一定
又は増大し、第２レンズ群ｇ２と第３レンズ群ｇ３の間
隔が増大し、第３レンズ群ｇ３と第４レンヌ群ｇ４の間
隔が変化するように第２レンズ群ｇ２、第３レンズ群ｇ
３、そして第４レンズ群ｇ４をレンズ断面図中の矢印の
ごとく移動させている。
正の屈折力の第１レンズ群ｇ１、正又は負の屈折力の第
２レンズ群ｇ２、負の屈折力の第３レンズ群ｇ３、正の
屈折力の第４レンズ群ｇ４を有し、広角端（最短焦点距
離）から望遠端（最長焦点距離）へのズーミングに際
し、第１レンズ群ｇ１と第２レンズ群ｇ２の間隔が一定
又は増大し、第２レンズ群ｇ２と第３レンズ群ｇ３の間
隔が増大し、第３レンズ群ｇ３と第４レンヌ群ｇ４の間
隔が変化するように第２レンズ群ｇ２、第３レンズ群ｇ
３、そして第４レンズ群ｇ４をレンズ断面図中の矢印の
ごとく移動させている。
【００２２】後方レンズ成分Ｇ２は、物体側より順に、
光軸に対し垂直方向に固定の正の屈折力のレンズ群ｇ５
Ａ（レンズ群Ａ）、ズームレンズが振動したときに生ず
る画像ブレを補正する為に光軸に対し垂直方向に偏心可
能な負の屈折力のレンズ群ｇ５Ｂ（レンズ群Ｂ）、光軸
に対し垂直方向に固定の正の屈折力のレンズ群ｇ５Ｃ
（レンズ群Ｃ）を有している。フォーカスは第２レンズ
群ｇ２を光軸方向に移動させて行っている。ＳＰは絞
り、ＩＰは像面である。
光軸に対し垂直方向に固定の正の屈折力のレンズ群ｇ５
Ａ（レンズ群Ａ）、ズームレンズが振動したときに生ず
る画像ブレを補正する為に光軸に対し垂直方向に偏心可
能な負の屈折力のレンズ群ｇ５Ｂ（レンズ群Ｂ）、光軸
に対し垂直方向に固定の正の屈折力のレンズ群ｇ５Ｃ
（レンズ群Ｃ）を有している。フォーカスは第２レンズ
群ｇ２を光軸方向に移動させて行っている。ＳＰは絞
り、ＩＰは像面である。
【００２３】本実施形態のズームレンズでは、変倍（ズ
ーミング）に際して、負の屈折力をもつ第３レンズ群ｇ
３を像側に移動させることにより増倍させ、それによる
像点の変動を主に正の屈折力をもつ第４レンズ群ｇ４を
移動させることにより補正している。
ーミング）に際して、負の屈折力をもつ第３レンズ群ｇ
３を像側に移動させることにより増倍させ、それによる
像点の変動を主に正の屈折力をもつ第４レンズ群ｇ４を
移動させることにより補正している。
【００２４】ズームレンズの変倍、合焦を行う複数のレ
ンズ群からなるレンズ群Ｇ１の基本構成について述べ
る。
ンズ群からなるレンズ群Ｇ１の基本構成について述べ
る。
【００２５】本実施形態のズームレンズではオートフォ
ーカスに有利となるようにフォーカスレンズ群である第
２レンズ群ｇ２の重量を軽減している。一般に知られる
前玉（第１群）フォーカスではFナンバーが２．８のよ
うな大口径のレンズ系となると前玉の重量はかなり重く
なり、また至近距離を１．５ｍ前後と比較的に短く設定
するとフォーカスレンズ群の繰り出し量も比較的多くな
る欠点がある。またフォーカスレンズ群の繰り出し量を
減らすために前玉のパワー（屈折力）を強めると特に望
遠側の至近距離での球面収差が大きく補正不足となって
しまう。そこで本発明ではフォーカス群として第２レン
ズ群を使用し軸上光束の入射高を小さくすることによっ
てフォーカスレンズ径を減少させている。
ーカスに有利となるようにフォーカスレンズ群である第
２レンズ群ｇ２の重量を軽減している。一般に知られる
前玉（第１群）フォーカスではFナンバーが２．８のよ
うな大口径のレンズ系となると前玉の重量はかなり重く
なり、また至近距離を１．５ｍ前後と比較的に短く設定
するとフォーカスレンズ群の繰り出し量も比較的多くな
る欠点がある。またフォーカスレンズ群の繰り出し量を
減らすために前玉のパワー（屈折力）を強めると特に望
遠側の至近距離での球面収差が大きく補正不足となって
しまう。そこで本発明ではフォーカス群として第２レン
ズ群を使用し軸上光束の入射高を小さくすることによっ
てフォーカスレンズ径を減少させている。
【００２６】次に結像作用を行う後方レンズ成分G２に
ついて述べる。前方レンズ成分Ｇ１より射出される光束
は比較的正の屈折力の強いレンズ群ｇ５Ａによって収斂
し、防振レンズ群であるレンズ群ｇ５Ｂの軸上光束の入
射光を小さくし、レンズ群ｇ５Ｂのレンズ径を小さくす
る働きをしている。レンズ群ｇ５Ｂは防振敏感度を大き
くするため更に大きな屈折力を持ち、レンズ群ｇ５Ｃは
比較的大きな正の屈折力を持ち、大きな負の屈折力のレ
ンズ群ｇ５Ｂによって発生した収差を補正する働きをし
ている。
ついて述べる。前方レンズ成分Ｇ１より射出される光束
は比較的正の屈折力の強いレンズ群ｇ５Ａによって収斂
し、防振レンズ群であるレンズ群ｇ５Ｂの軸上光束の入
射光を小さくし、レンズ群ｇ５Ｂのレンズ径を小さくす
る働きをしている。レンズ群ｇ５Ｂは防振敏感度を大き
くするため更に大きな屈折力を持ち、レンズ群ｇ５Ｃは
比較的大きな正の屈折力を持ち、大きな負の屈折力のレ
ンズ群ｇ５Ｂによって発生した収差を補正する働きをし
ている。
【００２７】本発明では以上のように、レンズ構成を設
定することにより、基準状態と防振状態において、全変
倍範囲にわたり、又物体距離全体にわたり高い光学性能
を得ている。
定することにより、基準状態と防振状態において、全変
倍範囲にわたり、又物体距離全体にわたり高い光学性能
を得ている。
【００２８】尚、本発明のズームレンズにおいて、更に
良好なる光学性能を得るには、次の条件のうち少なくと
も１つを満足させるのが良い。
良好なる光学性能を得るには、次の条件のうち少なくと
も１つを満足させるのが良い。
【００２９】（ア−１） レンズ群ｇ５Ａ、レンズ群ｇ
５Ｂ、そしてレンズ群ｇ５Ｃの焦点距離を各々ｆ５Ａ、
ｆ５Ｂ、ｆ５Ｃ、全系の広角端における焦点距離をｆｗ
とするとき、 −２．５＜ ｆ５Ａ／ｆ５Ｂ ＜−１．０・・・（１） −２．５＜ ｆ５Ｃ／ｆ５Ｂ ＜−１．０・・・（２） −１．０＜ ｆ５Ｂ／ ｆｗ ＜−０．１・・・（３） なる条件式を満足することである。
５Ｂ、そしてレンズ群ｇ５Ｃの焦点距離を各々ｆ５Ａ、
ｆ５Ｂ、ｆ５Ｃ、全系の広角端における焦点距離をｆｗ
とするとき、 −２．５＜ ｆ５Ａ／ｆ５Ｂ ＜−１．０・・・（１） −２．５＜ ｆ５Ｃ／ｆ５Ｂ ＜−１．０・・・（２） −１．０＜ ｆ５Ｂ／ ｆｗ ＜−０．１・・・（３） なる条件式を満足することである。
【００３０】条件式（１）は結像レンズ系である後方レ
ンズ成分G２内のレンズ群ｇ５Ａ及び防振用のレンズ群
ｇ５Ｂのレンズパワー（焦点距離の逆数で表される）の
比を表わしたものであり、上限値を超えてレンズ群ｆ５
Ａのパワーが弱くなるとレンズ群ｇ５Ｂのレンズ径の増
大となり防振用のレンズ群ｇ５Ｂのコンパクト化が困難
となるとともにレンズ群ｇ５Ｂとの収差バランスが悪化
する。特に球面収差のキャンセル関係が悪くなる。また
下限値を超えてレンズ群ｆ５Ａのパワーが強くなるとレ
ンズ群ｇ５Ｂのコンパクト化には有利であるが、収差バ
ランスが悪化し、特に球面収差補正が困難となる。
ンズ成分G２内のレンズ群ｇ５Ａ及び防振用のレンズ群
ｇ５Ｂのレンズパワー（焦点距離の逆数で表される）の
比を表わしたものであり、上限値を超えてレンズ群ｆ５
Ａのパワーが弱くなるとレンズ群ｇ５Ｂのレンズ径の増
大となり防振用のレンズ群ｇ５Ｂのコンパクト化が困難
となるとともにレンズ群ｇ５Ｂとの収差バランスが悪化
する。特に球面収差のキャンセル関係が悪くなる。また
下限値を超えてレンズ群ｆ５Ａのパワーが強くなるとレ
ンズ群ｇ５Ｂのコンパクト化には有利であるが、収差バ
ランスが悪化し、特に球面収差補正が困難となる。
【００３１】条件式（２）は後方レンズ成分Ｇ２内のレ
ンズ群ｇ５Ｃ及び防振用のレンズ群ｇ５Ｂのレンズパワ
ーの比を表わしたものであり、上限値を超えてレンズ群
ｆ５Ｃのパワーが弱くなるとレンズ群ｇ５Ｂで発生した
球面収差が補正過剰となり、下限値を超えてレンズ群ｆ
５Ｃのパワーが強くなるとレンズ群ｇ５Ｂで発生した球
面収差が補正不足となる。
ンズ群ｇ５Ｃ及び防振用のレンズ群ｇ５Ｂのレンズパワ
ーの比を表わしたものであり、上限値を超えてレンズ群
ｆ５Ｃのパワーが弱くなるとレンズ群ｇ５Ｂで発生した
球面収差が補正過剰となり、下限値を超えてレンズ群ｆ
５Ｃのパワーが強くなるとレンズ群ｇ５Ｂで発生した球
面収差が補正不足となる。
【００３２】条件式（３）は防振用のレンズ群ｇ５Ｂの
パワーに関する式である。上限値を超えてレンズ群ｇ５
Ｂのパワーがゆるくなると防振の際の収差補正には有利
となるが、レンズ外径が大となるとともにパワーの低下
によって防振時における光軸と垂直方向への移動量が大
きくなりメカ的な負担が大きくなる。一方、下限値を超
えてレンズ群ｇ５Ｂのパワーが大きくなるとレンズ径、
および防振時における光軸と垂直方向への移動量の減少
が可能となるが、球面収差、非点収差が悪化する。
パワーに関する式である。上限値を超えてレンズ群ｇ５
Ｂのパワーがゆるくなると防振の際の収差補正には有利
となるが、レンズ外径が大となるとともにパワーの低下
によって防振時における光軸と垂直方向への移動量が大
きくなりメカ的な負担が大きくなる。一方、下限値を超
えてレンズ群ｇ５Ｂのパワーが大きくなるとレンズ径、
および防振時における光軸と垂直方向への移動量の減少
が可能となるが、球面収差、非点収差が悪化する。
【００３３】（ア−２） 前記レンズ群ｇ５Ｂは１以上
の正レンズと２以上の負レンズを有していることであ
る。
の正レンズと２以上の負レンズを有していることであ
る。
【００３４】防振用のレンズ群ｇ５Ｂはレンズ全系に比
して比較的大きな負のパワーをもつ。レンズ群ｇ５Ｂを
負レンズ１枚により構成すると重量の点では有利となる
が、防振状態での光学性能が不十分となる。また正レン
ズと負レンズの２枚で構成とすると色収差の補正が容易
となるが、レンズパワー不足によって防振時でも光軸に
垂直な方向への移動量が大きくなる。この為、レンズ群
ｇ５Ｂは少なくとも１枚以上の正レンズと少なくとも２
枚以上の負レンズで構成するのが良く、これによれば大
きなレンズパワーを維持することができ防振時での光軸
に垂直な方向への移動量を減らしつつ、良好な光学性能
を維持することが容易となる。
して比較的大きな負のパワーをもつ。レンズ群ｇ５Ｂを
負レンズ１枚により構成すると重量の点では有利となる
が、防振状態での光学性能が不十分となる。また正レン
ズと負レンズの２枚で構成とすると色収差の補正が容易
となるが、レンズパワー不足によって防振時でも光軸に
垂直な方向への移動量が大きくなる。この為、レンズ群
ｇ５Ｂは少なくとも１枚以上の正レンズと少なくとも２
枚以上の負レンズで構成するのが良く、これによれば大
きなレンズパワーを維持することができ防振時での光軸
に垂直な方向への移動量を減らしつつ、良好な光学性能
を維持することが容易となる。
【００３５】（ア−３） 前記レンズ群G1は物体側から
正の屈折力をもつ第１レンズ群ｇ１、正又は負の屈折力
をもつ第２レンズ群ｇ２、負の屈折力をもつ第３レンズ
群ｇ３、正の屈折力をもつ第４レンズ群ｇ４を有し、ズ
ーミングにおいて第１レンズ群ｇ１と第２レンズ群ｇ２
との間隔が固定又は増大し、第２レンズ群ｇ２と第３レ
ンズ群ｇ３との間隔が増大し、第３レンズ群ｇ３と第４
レンヌ群ｇ４の間隔が変化することである。
正の屈折力をもつ第１レンズ群ｇ１、正又は負の屈折力
をもつ第２レンズ群ｇ２、負の屈折力をもつ第３レンズ
群ｇ３、正の屈折力をもつ第４レンズ群ｇ４を有し、ズ
ーミングにおいて第１レンズ群ｇ１と第２レンズ群ｇ２
との間隔が固定又は増大し、第２レンズ群ｇ２と第３レ
ンズ群ｇ３との間隔が増大し、第３レンズ群ｇ３と第４
レンヌ群ｇ４の間隔が変化することである。
【００３６】（ア−４） 前記第２レンズ群は光軸上を
移動することでフォーカシングを行うことである。
移動することでフォーカシングを行うことである。
【００３７】（ア−５） 前記第１レンズ群、及び前記
レンズ群G2はズーミングにおいて固定であることであ
る。
レンズ群G2はズーミングにおいて固定であることであ
る。
【００３８】（ア−６） 最も像側のレンズの像側のレ
ンズ面の面頂点から結像面までの距離をＢf、望遠端にお
けるレンズ全系の焦点距離をｆｔとするとき、 Ｂｆ ／ ｆｔ＞０．２５・・・（４） なる条件を満足することである。
ンズ面の面頂点から結像面までの距離をＢf、望遠端にお
けるレンズ全系の焦点距離をｆｔとするとき、 Ｂｆ ／ ｆｔ＞０．２５・・・（４） なる条件を満足することである。
【００３９】条件式（４）は望遠端でのレンズ全系の焦
点距離に対する最も像側のレンズの像側面頂点から撮影
面までの距離（所謂バックフォーカス）の比を表わした
ものである。下限値を超えるとレンズ本体およびカメラ
ボディとの間にアタッチメント等の取り付けが困難とな
る。
点距離に対する最も像側のレンズの像側面頂点から撮影
面までの距離（所謂バックフォーカス）の比を表わした
ものである。下限値を超えるとレンズ本体およびカメラ
ボディとの間にアタッチメント等の取り付けが困難とな
る。
【００４０】以上のような構成により、写真カメラや、
ビデオカメラ、ビデオスチルカメラ等に好適な画角３４
°〜１２°程度、Ｆナンバー２．８程度の口径比を有し
たズームレンズにおいて、防振機能を良好に行い、かつ
良好に収差補正を行ったズームレンズを達成している。
ビデオカメラ、ビデオスチルカメラ等に好適な画角３４
°〜１２°程度、Ｆナンバー２．８程度の口径比を有し
たズームレンズにおいて、防振機能を良好に行い、かつ
良好に収差補正を行ったズームレンズを達成している。
【００４１】次に本発明のズームレンズを用いたビデオ
カメラ(光学機器)の実施形態を図２５を用いて説明す
る。
カメラ(光学機器)の実施形態を図２５を用いて説明す
る。
【００４２】図２５において１０はカメラ本体、１１は
本発明のズームレンズ、１２は撮像手段であり、フィル
ム、ＣＣＤ等から成っている。１３はファインダー系で
あり、被写体像が形成される焦点板１５、像反転手段と
してのベンタプリズム１６、焦点板１５上の被写体像を
観察する為の接眼レンズ１７を有している。１４はクイ
ックリターンミラーである。
本発明のズームレンズ、１２は撮像手段であり、フィル
ム、ＣＣＤ等から成っている。１３はファインダー系で
あり、被写体像が形成される焦点板１５、像反転手段と
してのベンタプリズム１６、焦点板１５上の被写体像を
観察する為の接眼レンズ１７を有している。１４はクイ
ックリターンミラーである。
【００４３】このように本発明のズームレンズをビデオ
カメラやデジタルスチルカメラ等の電子カメラに適用す
ることにより、小型で高い光学性能を有する光学機器を
実現している。
カメラやデジタルスチルカメラ等の電子カメラに適用す
ることにより、小型で高い光学性能を有する光学機器を
実現している。
【００４４】次に数値実施例の数値データを示す。各数
値実施例においてＲｉは物体側より順に第ｉ番目の面の
曲率半径、Ｄｉは物体側より第ｉ番目の光学部材厚又は
空気間隔、Nｉとνｉは各々物体側より順に第ｉ番目の
光学部材の材質の屈折率とアッベ数である。又、前述の
各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表−１
に示す。
値実施例においてＲｉは物体側より順に第ｉ番目の面の
曲率半径、Ｄｉは物体側より第ｉ番目の光学部材厚又は
空気間隔、Nｉとνｉは各々物体側より順に第ｉ番目の
光学部材の材質の屈折率とアッベ数である。又、前述の
各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表−１
に示す。
【００４５】
【外１】
【００４６】
【表１】
【００４７】
【外２】
【００４８】
【表２】
【００４９】
【外３】
【００５０】
【表３】
【００５１】
【外４】
【００５２】
【表４】
【００５３】
【表５】
【００５４】
【発明の効果】本発明によれば、大口径のズームレンズ
でありながら、防振レンズ群の径、重量がともに小さい
防振系を構成し、かつ防振状態においても良好な光学性
能が得られ、しかも装置全体が小型である防振機能を有
したズームレンズ及びそれを用いた光学機器を達成する
ことができる。
でありながら、防振レンズ群の径、重量がともに小さい
防振系を構成し、かつ防振状態においても良好な光学性
能が得られ、しかも装置全体が小型である防振機能を有
したズームレンズ及びそれを用いた光学機器を達成する
ことができる。
【００５５】この他、本発明によれば前述したレンズ構
成においてリレーレンズ部を含む後方レンズ成分を正レ
ンズ群、負レンズ群（防振レンズ群）、正レンズ群より
構成し、防振の際の像面補正時にリレーレンズ部の負の
レンズ群を光軸に垂直方向の成分を持つように移動させ
ることによって好適な防振機能を有し、高い光学性能を
もった大口径のズームレンズを達成することができる。
成においてリレーレンズ部を含む後方レンズ成分を正レ
ンズ群、負レンズ群（防振レンズ群）、正レンズ群より
構成し、防振の際の像面補正時にリレーレンズ部の負の
レンズ群を光軸に垂直方向の成分を持つように移動させ
ることによって好適な防振機能を有し、高い光学性能を
もった大口径のズームレンズを達成することができる。
【図１】 数値実施例１のズームレンズの広角端のレン
ズ断面図
ズ断面図
【図２】 数値実施例１のズームレンズの望遠端のレン
ズ断面図
ズ断面図
【図３】 数値実施例１のズームレンズの広角端で無限
遠物体の収差図
遠物体の収差図
【図４】 数値実施例１のズームレンズの広角端で無限
遠物体のときの標準と０．５°傾けたときの収差図
遠物体のときの標準と０．５°傾けたときの収差図
【図５】 数値実施例１のズームレンズの望遠端で無限
遠物体の収差図
遠物体の収差図
【図６】 数値実施例１のズームレンズの望遠端で無限
遠物体のときの標準と０．５°傾けたときの収差図
遠物体のときの標準と０．５°傾けたときの収差図
【図７】 数値実施例２のズームレンズの広角端のレン
ズ断面図
ズ断面図
【図８】 数値実施例２のズームレンズの望遠端のレン
ズ断面図
ズ断面図
【図９】 数値実施例２のズームレンズの広角端で無限
遠物体の収差図
遠物体の収差図
【図１０】 数値実施例２のズームレンズの広角端で無
限遠物体のときの標準と０．５°傾けたときの収差図
限遠物体のときの標準と０．５°傾けたときの収差図
【図１１】 数値実施例２のズームレンズの望遠端で無
限遠物体の収差図
限遠物体の収差図
【図１２】 数値実施例２のズームレンズの望遠端で無
限遠物体のときの標準と０．５°傾けたときの収差図
限遠物体のときの標準と０．５°傾けたときの収差図
【図１３】 数値実施例３のズームレンズの広角端のレ
ンズ断面図
ンズ断面図
【図１４】 数値実施例３のズームレンズの望遠端のレ
ンズ断面図
ンズ断面図
【図１５】 数値実施例３のズームレンズの広角端で無
限遠物体の収差図
限遠物体の収差図
【図１６】 数値実施例３のズームレンズの広角端で無
限遠物体のときの標準と０．５°傾けたときの収差図
限遠物体のときの標準と０．５°傾けたときの収差図
【図１７】 数値実施例３のズームレンズの望遠端で無
限遠物体の収差図
限遠物体の収差図
【図１８】 数値実施例３のズームレンズの望遠端で無
限遠物体のときの標準と０．５°傾けたときの収差図
限遠物体のときの標準と０．５°傾けたときの収差図
【図１９】 数値実施例４のズームレンズの広角端のレ
ンズ断面図
ンズ断面図
【図２０】 数値実施例４のズームレンズの望遠端のレ
ンズ断面図
ンズ断面図
【図２１】 数値実施例４のズームレンズの広角端で無
限遠物体の収差図
限遠物体の収差図
【図２２】 数値実施例４のズームレンズの広角端で無
限遠物体のときの標準と０．５°傾けたときの収差図
限遠物体のときの標準と０．５°傾けたときの収差図
【図２３】 数値実施例４のズームレンズの望遠端で無
限遠物体の収差図
限遠物体の収差図
【図２４】 数値実施例４のズームレンズの望遠端で無
限遠物体のときの標準と０．５°傾けたときの収差図
限遠物体のときの標準と０．５°傾けたときの収差図
【図２５】 ズームレンズの光学機器の要部概略図
Ｇ１ レンズ群Ｇ１ Ｇ２ レンズ群Ｇ２ 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 ｇ５Ａ レンズ群 ｇ５Ｂ レンズ群 ｇ５Ｃ レンズ群 ｄ ｄ線 ｇ ｇ線 ΔＭ メリディオナル像面 ΔＳ サジタル像面 ＳＰ 絞り ＩＰ 像面
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA02 KA03 MA13 NA07 PA15 PA16 PA19 PB20 QA02 QA06 QA07 QA17 QA21 QA25 QA32 QA34 QA42 QA45 RA32 SA43 SA46 SA47 SA50 SA52 SA55 SA63 SA64 SA65 SA72 SA76 SB04 SB05 SB13 SB14 SB25 SB34 SB41
Claims (8)
- 【請求項１】 物体側より順に、ズーミングとフォーカ
シングを行うための複数のレンズ群を含む前方レンズ成
分、結像作用をもつリレーレンズ群を含む後方レンズ成
分を有し、該後方レンズ成分は、物体側より順に、正の
屈折力のレンズ群Ａ、光軸に対し垂直方向の成分を持つ
ように移動可能な負の屈折力のレンズ群Ｂ、正の屈折力
のレンズ群Ｃを有し、該レンズ群Ｂを光軸に対し垂直方
向の成分を持つように移動させることにより画像を変位
させることを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項２】 前記レンズ群Ａ、レンズ群Ｂ、そしてレ
ンズ群Ｃの焦点距離を順にｆ５Ａ、ｆ５Ｂ、ｆ５Ｃ、全
系の広角端の焦点距離をｆｗとするとき、 −２．５＜ ｆ５Ａ／ｆ５Ｂ ＜−１．０ −２．５＜ ｆ５Ｃ／ｆ５Ｂ ＜−１．０ −１．０＜ ｆ５Ｂ／ｆｗ ＜−０．１ なる条件を満足することを特徴とする請求項１のズーム
レンズ。 - 【請求項３】 前記レンズ群Ｂは１以上の正レンズと２
以上の負レンズを有していることを特徴とする請求項１
又は２のズームレンズ。 - 【請求項４】 前記前方レンズ成分は、物体側より順
に、正の屈折力の第１レンズ群、正又は負の屈折力の第
２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の
第４レンズ群を有し、広角端から望遠端へのズーミング
に際し、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が一定又は
増大し、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が増大し、
第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が変化することを特
徴とする請求項１から３いずれか１項のズームレンズ。 - 【請求項５】 前記第２レンズ群は光軸上を移動するこ
とでフォーカシングを行うことを特徴とする請求項４の
ズームレンズ。 - 【請求項６】 前記第１レンズ群及び前記後方レンズ成
分はズーミングに際し固定であることを特徴とする請求
項４のズームレンズ。 - 【請求項７】 最も像側のレンズの像側のレンズ面の面
頂点から結像面までの距離をＢf、望遠端におけるレンズ
全系の焦点距離をｆｔとするとき、 Ｂｆ ／ ｆｔ＞０．２５ なる条件を満足することを特徴とする請求項１から６い
ずれか１項のズームレンズ。 - 【請求項８】請求項１から７のいずれか１項のズームレ
ンズを有していることを特徴とする光学機器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000361115A JP3564061B2 (ja) | 2000-11-28 | 2000-11-28 | ズームレンズ及びそれを用いた光学機器 |
| US09/995,223 US6646804B2 (en) | 2000-11-28 | 2001-11-27 | Zoom lens system and optical apparatus using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000361115A JP3564061B2 (ja) | 2000-11-28 | 2000-11-28 | ズームレンズ及びそれを用いた光学機器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002162564A true JP2002162564A (ja) | 2002-06-07 |
| JP3564061B2 JP3564061B2 (ja) | 2004-09-08 |
Family
ID=18832597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000361115A Expired - Fee Related JP3564061B2 (ja) | 2000-11-28 | 2000-11-28 | ズームレンズ及びそれを用いた光学機器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6646804B2 (ja) |
| JP (1) | JP3564061B2 (ja) |
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