JP3003368B2 - 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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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】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防振機能を有した変倍光学系
に関するものである。
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６１−２
２３８１９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６１−２
２３８１９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Ｍ
2 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。
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Ｍ
2 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。
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。
【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。
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。
【０００７】この他、特公昭５６−３４８４７号公報、
特公昭５７−７４１４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。
特公昭５７−７４１４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。
【０００８】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。
【０００９】
【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量が大きいことやブ
レ補正の為に振動させるレンズ群（可動レンズ群）の移
動量が少ないこと等が要望されている。
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量が大きいことやブ
レ補正の為に振動させるレンズ群（可動レンズ群）の移
動量が少ないこと等が要望されている。
【００１０】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、偏心色収差、そして偏心像面湾曲収
差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
量が異なってくる。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
性を著しく低下させる原因となってくる。
マ、偏心非点収差、偏心色収差、そして偏心像面湾曲収
差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
量が異なってくる。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
性を著しく低下させる原因となってくる。
【００１１】このように防振機能を有した変倍光学系に
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、可動レンズ群の少ない移動量で
大きな画像のブレを補正することができる、所謂偏心敏
感度（単位移動量ΔＨに対する画像のブレの補正量Δｘ
との比Δｘ／ΔＨ）が大きいことが要求されている。
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、可動レンズ群の少ない移動量で
大きな画像のブレを補正することができる、所謂偏心敏
感度（単位移動量ΔＨに対する画像のブレの補正量Δｘ
との比Δｘ／ΔＨ）が大きいことが要求されている。
【００１２】しかしながら、以上の諸条件を全て満足さ
せた変倍光学系を得るのは一般に大変困難で、特に変倍
光学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。
せた変倍光学系を得るのは一般に大変困難で、特に変倍
光学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。
【００１３】本発明は変倍光学系の一部のレンズ群を光
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用い、か
つ少ない移動量で大きな画像のブレを補正することがで
き、更に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。
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用い、か
つ少ない移動量で大きな画像のブレを補正することがで
き、更に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。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明の防振機
能を有した変倍光学系は、物体側より順に正の屈折力の
第１群、負の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、正
の屈折力の第４群そして負の屈折力の第５群の５つのレ
ンズ群を有し、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行
う変倍光学系であって、該第５群は負の屈折力の第５１
群と正の屈折力の第５２群の２つのレンズ群を有し、該
第５１群を光軸と直交する方向に移動させることにより
撮影画像のブレを補正しており、望遠端における該第１
群から該第４群までの合成の焦点距離をＦＦ１，４、該
第５群の焦点距離をＦ５、望遠端における全系の焦点距
離をＦＴ、該第５１群の焦点距離をＦ５１としたとき ０．３ ＜ＦＦ１，４／ＦＴ＜０．４５ ‥‥‥（１） ０．１０＜｜Ｆ５／ＦＴ｜ ＜０．３０ ‥‥‥（２） ０．２５＜｜Ｆ５１／Ｆ５｜＜０．４５ ‥‥‥（３） なる条件を満足することを特徴としている。
能を有した変倍光学系は、物体側より順に正の屈折力の
第１群、負の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、正
の屈折力の第４群そして負の屈折力の第５群の５つのレ
ンズ群を有し、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行
う変倍光学系であって、該第５群は負の屈折力の第５１
群と正の屈折力の第５２群の２つのレンズ群を有し、該
第５１群を光軸と直交する方向に移動させることにより
撮影画像のブレを補正しており、望遠端における該第１
群から該第４群までの合成の焦点距離をＦＦ１，４、該
第５群の焦点距離をＦ５、望遠端における全系の焦点距
離をＦＴ、該第５１群の焦点距離をＦ５１としたとき ０．３ ＜ＦＦ１，４／ＦＴ＜０．４５ ‥‥‥（１） ０．１０＜｜Ｆ５／ＦＴ｜ ＜０．３０ ‥‥‥（２） ０．２５＜｜Ｆ５１／Ｆ５｜＜０．４５ ‥‥‥（３） なる条件を満足することを特徴としている。
【００１５】請求項２の発明は請求項１の発明におい
て、広角端から望遠端への変倍を前記第１群、第３群そ
して第５群を物体側へ移動させて行っていることを特徴
としている。
て、広角端から望遠端への変倍を前記第１群、第３群そ
して第５群を物体側へ移動させて行っていることを特徴
としている。
【００１６】
【実施例】図１，図５は各々本発明の後述する数値実施
例１，２の変倍光学系のレンズ断面図である。図１，図
５においてＬ１は正の屈折力の第１群、Ｌ２は負の屈折
力の第２群、Ｌ３は正の屈折力の第３群、Ｌ４は正の屈
折力の第４群、Ｌ５は負の屈折力の第５群である。第５
群Ｌ５は画像のブレを補正する為に光軸と直交する方向
に偏心移動する負の屈折力の第５１群と正の屈折力の第
５２群の２つのレンズ群より成っている。
例１，２の変倍光学系のレンズ断面図である。図１，図
５においてＬ１は正の屈折力の第１群、Ｌ２は負の屈折
力の第２群、Ｌ３は正の屈折力の第３群、Ｌ４は正の屈
折力の第４群、Ｌ５は負の屈折力の第５群である。第５
群Ｌ５は画像のブレを補正する為に光軸と直交する方向
に偏心移動する負の屈折力の第５１群と正の屈折力の第
５２群の２つのレンズ群より成っている。
【００１７】広角端から望遠端への変倍は第１群Ｌ１、
第３群Ｌ３、そして第５群Ｌ５の３つのレンズ群を光軸
上矢印の如く物体側へ移動させて行っている。本実施例
では第５群Ｌ５が負の屈折力である為、第１群Ｌ１から
第４群Ｌ４までの合成屈折力は全変倍範囲にわたり正と
なっている。
第３群Ｌ３、そして第５群Ｌ５の３つのレンズ群を光軸
上矢印の如く物体側へ移動させて行っている。本実施例
では第５群Ｌ５が負の屈折力である為、第１群Ｌ１から
第４群Ｌ４までの合成屈折力は全変倍範囲にわたり正と
なっている。
【００１８】本実施例では振動や手ブレ等により変倍光
学系が傾いて、画像にブレが生じたときは不図示の公知
のブレ検出手段等により、このときのブレを検出してい
る。そして該ブレ検出手段からの出力信号に応じて不図
示の駆動手段により第５１群Ｌ５１を光軸と直交する方
向に移動させている。これにより撮影画像のブレを補正
している。
学系が傾いて、画像にブレが生じたときは不図示の公知
のブレ検出手段等により、このときのブレを検出してい
る。そして該ブレ検出手段からの出力信号に応じて不図
示の駆動手段により第５１群Ｌ５１を光軸と直交する方
向に移動させている。これにより撮影画像のブレを補正
している。
【００１９】又、本実施例では第５１群Ｌ５１を図１，
図５で示すように所定形状の複数のレンズより構成し、
該第５１群Ｌ５１を偏心させて画像のブレを補正したと
きの偏心収差の発生量が少なくなるようにしている。
図５で示すように所定形状の複数のレンズより構成し、
該第５１群Ｌ５１を偏心させて画像のブレを補正したと
きの偏心収差の発生量が少なくなるようにしている。
【００２０】図２，図３，図４は本発明の数値実施例１
の広角端、中間、望遠端での収差図である。図中（Ａ）
は偏心のない通常状態、（Ｂ）は振動が１度あったとき
の振動補償状態を示している。収差図においてｈは像高
を示している。図６，図７，図８は本発明の数値実施例
２の広角端、中間、望遠端での収差図である。図中
（Ａ）は偏心のない通常状態、（Ｂ）は振動が１度あっ
たときの振動補償状態を示している。
の広角端、中間、望遠端での収差図である。図中（Ａ）
は偏心のない通常状態、（Ｂ）は振動が１度あったとき
の振動補償状態を示している。収差図においてｈは像高
を示している。図６，図７，図８は本発明の数値実施例
２の広角端、中間、望遠端での収差図である。図中
（Ａ）は偏心のない通常状態、（Ｂ）は振動が１度あっ
たときの振動補償状態を示している。
【００２１】次に本発明の防振機能を有した変倍光学系
の光学的作用を図９に示した撮影光学系の一部のレンズ
群を光軸と直交する方向に偏心駆動させて撮影画像の変
位を補正する防振光学系を想定したモデルについて説明
する。
の光学的作用を図９に示した撮影光学系の一部のレンズ
群を光軸と直交する方向に偏心駆動させて撮影画像の変
位を補正する防振光学系を想定したモデルについて説明
する。
【００２２】まず十分に少ない偏心駆動量で十分に大き
い変位補正を実現する為には上記の１次の原点移動（Δ
Ｅ）を十分に大きくする必要がある。このことを踏まえ
た上で１次の偏心像面湾曲（ＰＥ）を補正する条件を考
える。図９は撮影光学系を物体側から順に第ｏ群、第ｐ
群、第ｑ群の３つのレンズ群で構成し、このうち第ｐ群
を光軸と直交する方向に平行移動させて画像のブレを補
正している。
い変位補正を実現する為には上記の１次の原点移動（Δ
Ｅ）を十分に大きくする必要がある。このことを踏まえ
た上で１次の偏心像面湾曲（ＰＥ）を補正する条件を考
える。図９は撮影光学系を物体側から順に第ｏ群、第ｐ
群、第ｑ群の３つのレンズ群で構成し、このうち第ｐ群
を光軸と直交する方向に平行移動させて画像のブレを補
正している。
【００２３】ここで第ｏ群、第ｐ群、第ｑ群の屈折力を
それぞれφo ，φp ，φq とし、各レンズ群への近軸軸
上光線と軸外光線の入射角をα，αａ、近軸軸上光線と
軸外光線の入射高をｈ，ｈａ及び収差係数にも同様のｓ
ｕｆｆｉｘを付して表記する。又各レンズ群はそれぞれ
少ないレンズ枚数で構成されるものとし、各収差係数は
それぞれ補正不足の傾向を示すものとする。
それぞれφo ，φp ，φq とし、各レンズ群への近軸軸
上光線と軸外光線の入射角をα，αａ、近軸軸上光線と
軸外光線の入射高をｈ，ｈａ及び収差係数にも同様のｓ
ｕｆｆｉｘを付して表記する。又各レンズ群はそれぞれ
少ないレンズ枚数で構成されるものとし、各収差係数は
それぞれ補正不足の傾向を示すものとする。
【００２４】このような前提のもとに各レンズ群のペッ
ツバール和に着目すると各レンズ群のペッツバール和Ｐ
o ，Ｐp ，Ｐq は各レンズ群の屈折力φo ，φp ，φq
に比例し、略 Ｐo ＝Ｃφo Ｐp ＝Ｃφp Ｐq ＝Ｃφq （但しＣは定数） なる関係を満足する。従って第ｐ群を平行偏心させたと
きに発生する１次の偏心像面湾曲（ＰＥ）は上式を代入
して次のように整理することができる。
ツバール和に着目すると各レンズ群のペッツバール和Ｐ
o ，Ｐp ，Ｐq は各レンズ群の屈折力φo ，φp ，φq
に比例し、略 Ｐo ＝Ｃφo Ｐp ＝Ｃφp Ｐq ＝Ｃφq （但しＣは定数） なる関係を満足する。従って第ｐ群を平行偏心させたと
きに発生する１次の偏心像面湾曲（ＰＥ）は上式を代入
して次のように整理することができる。
【００２５】（ＰＥ）＝Ｃφp （ｈp φq −αp ） 従って偏心像面湾曲（ＰＥ）を補整するためにはφp ＝
０又はφq ＝αp ／ｈp とすることが必要となる。とこ
ろがφp ＝０とすると１次の原点移動（ΔＥ）が０とな
って変位補正ができなくなるためφq ＝αp ／ｈp を満
足する解を求めなければならない。即ちｈp ＞０である
ため、少なくともαp とφq を同符号とすることが必要
となるわけである。
０又はφq ＝αp ／ｈp とすることが必要となる。とこ
ろがφp ＝０とすると１次の原点移動（ΔＥ）が０とな
って変位補正ができなくなるためφq ＝αp ／ｈp を満
足する解を求めなければならない。即ちｈp ＞０である
ため、少なくともαp とφq を同符号とすることが必要
となるわけである。
【００２６】（イ） αp ＞０のとき 偏心像面湾曲の補正のためφq ＞０と、又必然的にφo
＞０となる。更にこのときφp ＞０とすると０＜αp ＜
α´p ＜１ １次の原点移動（ΔＥ）は次のようになる。
＞０となる。更にこのときφp ＞０とすると０＜αp ＜
α´p ＜１ １次の原点移動（ΔＥ）は次のようになる。
【００２７】（ΔＥ）＝−２（αp ´−αp ）＞−２ 即ち、偏心敏感度（偏心レンズ群の単位変位量に対する
撮影画像のブレの変位量との比）が１より小さくなる。
又前述のようにφp ＝０では偏心敏感度は０となる。従
って、このような場合にはφp ＜０としなければならな
い。
撮影画像のブレの変位量との比）が１より小さくなる。
又前述のようにφp ＝０では偏心敏感度は０となる。従
って、このような場合にはφp ＜０としなければならな
い。
【００２８】（ロ） αp ＜０のとき 偏心像面湾曲（ＰＥ）の補正の為φq ＜０、又必然的に
φo ＜０、従って更に必然的にφp ＞０となる。
φo ＜０、従って更に必然的にφp ＞０となる。
【００２９】以上より１次の原点移動（ΔＥ）を十分に
大きくしつつ、１次の偏心像面湾曲（ＰＥ）を補正する
ことの可能となる光学系の屈折力配置は次のようなもの
が適する。
大きくしつつ、１次の偏心像面湾曲（ＰＥ）を補正する
ことの可能となる光学系の屈折力配置は次のようなもの
が適する。
【００３０】
【表１】 このような屈折力配置のレンズ構成を図示すると、それ
ぞれ図１０（Ａ）及び図１２（Ｂ）のようになる。
ぞれ図１０（Ａ）及び図１２（Ｂ）のようになる。
【００３１】次に望遠型の長焦点距離領域を含む変倍光
学系（ズームレンズ）にこれらの屈折力配置を適用す
る。望遠型のズームレンズを想定するのは画像のブレが
画質を低下させやすい焦点距離領域を対象とし、防振機
能がより効果的となる状況を想定した為である。
学系（ズームレンズ）にこれらの屈折力配置を適用す
る。望遠型のズームレンズを想定するのは画像のブレが
画質を低下させやすい焦点距離領域を対象とし、防振機
能がより効果的となる状況を想定した為である。
【００３２】従来より望遠型のズームレンズとして、変
倍に係わるレンズ群の屈折力配置が物体側から順に正、
負、正、正という構成の４群ズームレンズや、正、負、
正という構成の３群ズームレンズがある。又３群ズーム
レンズを改良して諸収差を良好に補正しつつ、更にコン
パクトな構成を実現した変倍に係わるレンズ群の屈折力
配置が、物体側から順に正、負、正、負という構成の４
群ズームレンズや正、負、正、正、負という構成の５群
ズームレンズ等数多くのズームレンズがある。
倍に係わるレンズ群の屈折力配置が物体側から順に正、
負、正、正という構成の４群ズームレンズや、正、負、
正という構成の３群ズームレンズがある。又３群ズーム
レンズを改良して諸収差を良好に補正しつつ、更にコン
パクトな構成を実現した変倍に係わるレンズ群の屈折力
配置が、物体側から順に正、負、正、負という構成の４
群ズームレンズや正、負、正、正、負という構成の５群
ズームレンズ等数多くのズームレンズがある。
【００３３】本発明は上記の望遠型のズームレンズのう
ち、よりコンパクトな構成を実現することの可能な最も
像面側に負の屈折力のレンズ群を配置したものを改良し
て振動補償を可能としたことを特徴としている。
ち、よりコンパクトな構成を実現することの可能な最も
像面側に負の屈折力のレンズ群を配置したものを改良し
て振動補償を可能としたことを特徴としている。
【００３４】防振機構をレンズ系に付加する際、まず偏
心駆動するレンズ群（偏心レンズ群）が小型軽量である
ことが必要となる。一般に望遠型のズームレンズの場
合、最も物体側に配置されるレンズ群はレンズ外径が大
きく、像面側に向かうに従って徐々に外径が小さくなる
という傾向を持っている。
心駆動するレンズ群（偏心レンズ群）が小型軽量である
ことが必要となる。一般に望遠型のズームレンズの場
合、最も物体側に配置されるレンズ群はレンズ外径が大
きく、像面側に向かうに従って徐々に外径が小さくなる
という傾向を持っている。
【００３５】レンズ系の最も像面側に負の屈折力を持っ
たレンズ群を配置したときもこの傾向を持っている。こ
の場合には最も像面側に配置される負レンズ群は、特に
そのレンズ外径が小さくなるという特徴を持っている。
従ってこのようなレンズ群に防振機構を付加する際、構
造上は最も像面側のレンズ群、又はその一部に適用する
のが望ましいことになる。
たレンズ群を配置したときもこの傾向を持っている。こ
の場合には最も像面側に配置される負レンズ群は、特に
そのレンズ外径が小さくなるという特徴を持っている。
従ってこのようなレンズ群に防振機構を付加する際、構
造上は最も像面側のレンズ群、又はその一部に適用する
のが望ましいことになる。
【００３６】次にこのようなズームレンズの最も像面側
に配置される負の屈折力のレンズ群、又はその一部を偏
心駆動した際の偏心収差について考察する。
に配置される負の屈折力のレンズ群、又はその一部を偏
心駆動した際の偏心収差について考察する。
【００３７】（ハ）最も像面側のレンズ群全体を偏心駆
動する場合。 偏心レンズ群より物体側のレンズ群は正の屈折力、偏心
レンズ群は負の屈折力、偏心レンズ群より像面側のレン
ズ群は存在しないという構成となり、前述のタイプ
（イ）及びタイプ（ロ）のどちらにも該当しない為、偏
心像面湾曲への補正は困難となる。
動する場合。 偏心レンズ群より物体側のレンズ群は正の屈折力、偏心
レンズ群は負の屈折力、偏心レンズ群より像面側のレン
ズ群は存在しないという構成となり、前述のタイプ
（イ）及びタイプ（ロ）のどちらにも該当しない為、偏
心像面湾曲への補正は困難となる。
【００３８】（ニ）最も像面側のレンズ群を正、負の屈
折力の２つのレンズ群に分割して正レンズ群を偏心駆動
する場合。 偏心レンズ群より物体側のレンズ群は正の屈折力であ
り、前述のタイプ（イ），（ロ）のいずれにも該当しな
い為、偏心像面湾曲の補正は困難となる。
折力の２つのレンズ群に分割して正レンズ群を偏心駆動
する場合。 偏心レンズ群より物体側のレンズ群は正の屈折力であ
り、前述のタイプ（イ），（ロ）のいずれにも該当しな
い為、偏心像面湾曲の補正は困難となる。
【００３９】（ホ）最も像面側のレンズ群を負、正の屈
折力の２つのレンズ群に分割して負レンズ群を偏心駆動
する場合。 偏心レンズ群より物体側のレンズ群は正の屈折力、偏心
レンズ群は負の屈折力、偏心レンズ群より像面側のレン
ズ群は正の屈折力という構成となり前述のタイプ（イ）
に該当する為の屈折力配置を適切に設定することにより
偏心像面湾曲の補正は可能となる。
折力の２つのレンズ群に分割して負レンズ群を偏心駆動
する場合。 偏心レンズ群より物体側のレンズ群は正の屈折力、偏心
レンズ群は負の屈折力、偏心レンズ群より像面側のレン
ズ群は正の屈折力という構成となり前述のタイプ（イ）
に該当する為の屈折力配置を適切に設定することにより
偏心像面湾曲の補正は可能となる。
【００４０】（ヘ）最も像面側のレンズ群を正、負、正
の屈折力の３つのレンズ群、あるいは負、正、負の屈折
力の３つのレンズ群等、３つのレンズ群以上に分割して
その一部のレンズ群を偏心駆動する場合。 偏心レンズ群より物体側のレンズ群、偏心レンズ群、偏
心レンズ群より像面側のレンズ群のそれぞれの屈折力を
適宜設定することにより、前述のタイプ（イ）あるいは
タイプ（ロ）の屈折力配置とすることが可能となり、偏
心像面湾曲の補正は可能である。しかしながらズームレ
ンズの１つのレンズ群をこのように分割できるようにす
る為には、そのレンズ群を多数枚のレンズで構成するこ
とが必要となって、全体としてコンパクトなレンズ構成
とすることが難しくなる。
の屈折力の３つのレンズ群、あるいは負、正、負の屈折
力の３つのレンズ群等、３つのレンズ群以上に分割して
その一部のレンズ群を偏心駆動する場合。 偏心レンズ群より物体側のレンズ群、偏心レンズ群、偏
心レンズ群より像面側のレンズ群のそれぞれの屈折力を
適宜設定することにより、前述のタイプ（イ）あるいは
タイプ（ロ）の屈折力配置とすることが可能となり、偏
心像面湾曲の補正は可能である。しかしながらズームレ
ンズの１つのレンズ群をこのように分割できるようにす
る為には、そのレンズ群を多数枚のレンズで構成するこ
とが必要となって、全体としてコンパクトなレンズ構成
とすることが難しくなる。
【００４１】以上の考察に基づき、本発明では最も像面
側に負の屈折力のレンズ群を配置するズームレンズの最
も像面側のレンズ群を更に物体側から順に負の屈折力の
前群と正の屈折力の後群に分割し、この前群を平行偏心
駆動することにより、コンパクトなレンズ構成の望遠型
のズームレンズを達成しつつ、偏心駆動するレンズ群の
外径を小さく保ち、偏心による収差の発生を十分に小さ
く補正している。
側に負の屈折力のレンズ群を配置するズームレンズの最
も像面側のレンズ群を更に物体側から順に負の屈折力の
前群と正の屈折力の後群に分割し、この前群を平行偏心
駆動することにより、コンパクトなレンズ構成の望遠型
のズームレンズを達成しつつ、偏心駆動するレンズ群の
外径を小さく保ち、偏心による収差の発生を十分に小さ
く補正している。
【００４２】本発明では以上のように振動補償を行う
際、上述のようなレンズ構成とし、偏心によって発生す
る収差、特に偏心像面湾曲を良好に補正し、更に偏心像
面湾曲及び偏心コマ収差等、その他の諸収差をも良好に
補正した変倍光学系を達成している。
際、上述のようなレンズ構成とし、偏心によって発生す
る収差、特に偏心像面湾曲を良好に補正し、更に偏心像
面湾曲及び偏心コマ収差等、その他の諸収差をも良好に
補正した変倍光学系を達成している。
【００４３】
【００４４】
【００４５】条件式（１）は画像のブレの補正の為に平
行偏心させる第５１群よりも物体側の各レンズ群の望遠
端の合成焦点距離と全系の望遠端の焦点距離との比を適
切に設定し、主に望遠側での偏心像面湾曲を良好に補正
する為のものである。
行偏心させる第５１群よりも物体側の各レンズ群の望遠
端の合成焦点距離と全系の望遠端の焦点距離との比を適
切に設定し、主に望遠側での偏心像面湾曲を良好に補正
する為のものである。
【００４６】条件式（１）の下限値を越えると収差補正
の為のレンズ構成が複雑化し、又所定の変倍比を確保す
るのが難しくなり、更に全変倍範囲にわたりコマ収差を
良好に補正するのが難しくなってくる。逆に上限値を越
えると所定の偏心敏感度を維持しつつ偏心像面湾曲を良
好に補正するのが難しくなってくる。
の為のレンズ構成が複雑化し、又所定の変倍比を確保す
るのが難しくなり、更に全変倍範囲にわたりコマ収差を
良好に補正するのが難しくなってくる。逆に上限値を越
えると所定の偏心敏感度を維持しつつ偏心像面湾曲を良
好に補正するのが難しくなってくる。
【００４７】条件式（２）は望遠端における第５群と全
系の焦点距離の比を適切に設定し、主にレンズ系全体の
小型化を図りつつ変倍光学系の望遠型を効果的に達成す
る為のものである。
系の焦点距離の比を適切に設定し、主にレンズ系全体の
小型化を図りつつ変倍光学系の望遠型を効果的に達成す
る為のものである。
【００４８】条件式（２）の下限値を越えると第５群の
屈折力の分担が大きすぎて、変倍に伴うコマ収差の変動
が大きくなってくる。逆に上限値を越えると第２群の負
の屈折力の分担が大きくなりすぎ、第２群からの発散光
束の発散角が大きくなってきてレンズ系全体が大型化し
てくるので良くない。
屈折力の分担が大きすぎて、変倍に伴うコマ収差の変動
が大きくなってくる。逆に上限値を越えると第２群の負
の屈折力の分担が大きくなりすぎ、第２群からの発散光
束の発散角が大きくなってきてレンズ系全体が大型化し
てくるので良くない。
【００４９】条件式（３）は偏心移動させる第５１群と
第５群との焦点距離の比を適切に設定し、主に第５１群
を偏心移動させて画像のブレを補正したときに発生する
偏心収差を少なくする為のものである。
第５群との焦点距離の比を適切に設定し、主に第５１群
を偏心移動させて画像のブレを補正したときに発生する
偏心収差を少なくする為のものである。
【００５０】条件式（３）の下限値を越えると第５群中
の負の屈折力の第５１群と正の屈折力の第５２群の屈折
力が共に強くなり、偏心球面収差や偏心コマ収差等の変
動を良好に補正するのが難しくなってくる。特に第５１
群の負の屈折力が強くなりすぎると偏心像面湾曲が大き
くなってくるので良くない。逆に上限値を越えると偏心
敏感度が小さくなり、所定量の画像のブレを補正する為
に第５１群の偏心移動量を増加させねばならなく機構的
に複雑になってくるので良くない。
の負の屈折力の第５１群と正の屈折力の第５２群の屈折
力が共に強くなり、偏心球面収差や偏心コマ収差等の変
動を良好に補正するのが難しくなってくる。特に第５１
群の負の屈折力が強くなりすぎると偏心像面湾曲が大き
くなってくるので良くない。逆に上限値を越えると偏心
敏感度が小さくなり、所定量の画像のブレを補正する為
に第５１群の偏心移動量を増加させねばならなく機構的
に複雑になってくるので良くない。
【００５１】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。
【００５２】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。 （数値実施例１） R 1= 120.02 D 1= 2.6 N 1=1.80518 ν 1= 25.4 R 2= 75.10 D 2= 6.6 N 2=1.51633 ν 2= 64.2 R 3=-800.96 D 3= 0.2 R 4= 89.05 D 4= 4.6 N 3=1.48749 ν 3= 70.2 R 5= 448.65 D 5= 可変 R 6=-140.82 D 6= 1.5 N 4=1.83481 ν 4= 42.7 R 7= 30.06 D 7= 3.75 R 8= 37.59 D 8= 3.6 N 5=1.84666 ν 5= 23.8 R 9= 137.83 D 9= 可変 R10=（絞り） D10= 2.8 R11=-144.15 D11= 1.5 N 6=1.80518 ν 6= 25.4 R12= 311.07 D12= 4.5 N 7=1.51742 ν 7= 52.4 R13= -37.19 D13= 可変 R14= 62.18 D14= 5.5 N 8=1.48749 ν 8= 70.2 R15= -32.84 D15= 1.5 N 9=1.83400 ν 9= 37.2 R16=-133.83 D16= 0.2 R17= 50.72 D17= 4.0 N10=1.51742 ν10= 52.4 R18=-108.62 D18= 可変 R19= 305.79 D19= 1.3 N11=1.77250 ν11= 49.6 R20= 29.14 D20= 4.0 R21= -48.79 D21= 1.3 N12=1.77250 ν12= 49.6 R22= 55.80 D22= 2.6 N13=1.59270 ν13= 35.3 R23= 138.69 D23= 2.0 R24= 82.28 D24= 7.8 N14=1.83400 ν14= 37.2 R25= -32.81 D25= 1.5 N15=1.61293 ν15= 37.0 R26=-126.51
数値との関係を表−１に示す。 （数値実施例１） R 1= 120.02 D 1= 2.6 N 1=1.80518 ν 1= 25.4 R 2= 75.10 D 2= 6.6 N 2=1.51633 ν 2= 64.2 R 3=-800.96 D 3= 0.2 R 4= 89.05 D 4= 4.6 N 3=1.48749 ν 3= 70.2 R 5= 448.65 D 5= 可変 R 6=-140.82 D 6= 1.5 N 4=1.83481 ν 4= 42.7 R 7= 30.06 D 7= 3.75 R 8= 37.59 D 8= 3.6 N 5=1.84666 ν 5= 23.8 R 9= 137.83 D 9= 可変 R10=（絞り） D10= 2.8 R11=-144.15 D11= 1.5 N 6=1.80518 ν 6= 25.4 R12= 311.07 D12= 4.5 N 7=1.51742 ν 7= 52.4 R13= -37.19 D13= 可変 R14= 62.18 D14= 5.5 N 8=1.48749 ν 8= 70.2 R15= -32.84 D15= 1.5 N 9=1.83400 ν 9= 37.2 R16=-133.83 D16= 0.2 R17= 50.72 D17= 4.0 N10=1.51742 ν10= 52.4 R18=-108.62 D18= 可変 R19= 305.79 D19= 1.3 N11=1.77250 ν11= 49.6 R20= 29.14 D20= 4.0 R21= -48.79 D21= 1.3 N12=1.77250 ν12= 49.6 R22= 55.80 D22= 2.6 N13=1.59270 ν13= 35.3 R23= 138.69 D23= 2.0 R24= 82.28 D24= 7.8 N14=1.83400 ν14= 37.2 R25= -32.81 D25= 1.5 N15=1.61293 ν15= 37.0 R26=-126.51
【００５３】
【表２】 （数値実施例２） R 1= 138.98 D 1= 2.6 N 1=1.80518 ν 1= 25.4 R 2= 81.04 D 2= 6.5 N 2=1.51633 ν 2= 64.2 R 3= -408.97 D 3= 0.2 R 4= 84.14 D 4= 4.7 N 3=1.48749 ν 3= 70.2 R 5= 469.73 D 5= 可変 R 6= -102.91 D 6= 1.5 N 4=1.69680 ν 4= 55.5 R 7= 30.00 D 7= 5.3 R 8= 36.75 D 8= 3.0 N 5=1.84666 ν 5= 23.8 R 9= 73.13 D 9= 可変 R10=（絞り） D10= 1.5 R11= -183.33 D11= 1.5 N 6=1.80518 ν 6= 25.4 R12= 227.73 D12= 4.7 N 7=1.48749 ν 7= 70.2 R13= -38.56 D13= 可変 R14= 123.91 D14= 5.6 N 8=1.48749 ν 8= 70.2 R15= -31.00 D15= 1.5 N 9=1.83400 ν 9= 37.2 R16= -83.50 D16= 0.2 R17= 44.63 D17= 4.6 N10=1.51742 ν10= 52.4 R18= -139.50 D18= 可変 R19= -2608.82 D19= 1.4 N11=1.77250 ν11= 49.6 R20= 32.23 D20= 2.6 R21= -2700.13 D21= 4.5 N12=1.84666 ν12= 23.8 R22= 26.22 D22= 1.4 N13=1.77250 ν13= 49.6 R23= 129.82 D23= 2.6 R24= -63.78 D24= 1.4 N14=1.77250 ν14= 49.6 R25= 128.06 D25= 2.0 R26= 81.66 D26= 6.0 N15=1.69680 ν15= 55.5 R27= -56.75 D27= 0.2 R28= 168.18 D28= 5.4 N16=1.69680 ν16= 55.5 R29= -55.90 D29= 1.8 N17=1.84666 ν17= 23.8 R30= -890.66
【００５４】
【表３】
【００５５】
【表４】
【００５６】
【発明の効果】本発明によれば前述の構成の変倍光学系
の各レンズ群のうち、前述の条件を満たす第５１群を偏
心させることにより画像のブレを補正すると共に、偏心
に伴う偏心収差の発生量を極力押さえた高い光学性能を
維持することのできる防振機能を有した変倍光学系を達
成することができる。
の各レンズ群のうち、前述の条件を満たす第５１群を偏
心させることにより画像のブレを補正すると共に、偏心
に伴う偏心収差の発生量を極力押さえた高い光学性能を
維持することのできる防振機能を有した変倍光学系を達
成することができる。
【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１の広角端の収差図
【図３】 本発明の数値実施例１の中間の収差図
【図４】 本発明の数値実施例１の望遠端の収差図
【図５】 本発明の数値実施例２のレンズ断面図
【図６】 本発明の数値実施例２の広角端の収差図
【図７】 本発明の数値実施例２の中間の収差図
【図８】 本発明の数値実施例２の望遠端の収差図
【図９】 本発明において偏心収差補正を説明する
為のレンズ構成の模式図
為のレンズ構成の模式図
【図１０】 本発明において偏心収差補正を説明する
為のレンズ構成の模式図
為のレンズ構成の模式図
Ｌ１ 第１群 Ｌ２ 第２群 Ｌ３ 第３群 Ｌ４ 第４群 Ｌ５ 第５群 Ｌ５１ 第５１群 Ｌ５２ 第５２群
Claims (2)
- 【請求項１】 物体側より順に正の屈折力の第１群、負
の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、正の屈折力の
第４群そして負の屈折力の第５群の５つのレンズ群を有
し、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行う変倍光学
系であって、該第５群は負の屈折力の第５１群と正の屈
折力の第５２群の２つのレンズ群を有し、該第５１群を
光軸と直交する方向に移動させることにより撮影画像の
ブレを補正しており、望遠端における該第１群から該第
４群までの合成の焦点距離をＦＦ１，４、該第５群の焦
点距離をＦ５、望遠端における全系の焦点距離をＦＴ、
該第５１群の焦点距離をＦ５１としたとき ０．３ ＜ＦＦ１，４／ＦＴ＜０．４５ ０．１０＜｜Ｆ５／ＦＴ｜ ＜０．３０ ０．２５＜｜Ｆ５１／Ｆ５｜＜０．４５ 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】 広角端から望遠端への変倍を前記第１
群、第３群そして第５群を物体側へ移動させて行ってい
ることを特徴とする請求項２の防振機能を有した変倍光
学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4059749A JP3003368B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 防振機能を有した変倍光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4059749A JP3003368B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 防振機能を有した変倍光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05224160A JPH05224160A (ja) | 1993-09-03 |
| JP3003368B2 true JP3003368B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=13122205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4059749A Expired - Fee Related JP3003368B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 防振機能を有した変倍光学系 |
Country Status (1)
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|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| JPH0915502A (ja) * | 1995-07-03 | 1997-01-17 | Nikon Corp | 防振機能を備えたズームレンズ |
| JPH0980309A (ja) * | 1995-09-18 | 1997-03-28 | Nikon Corp | 変倍光学系 |
| JPH09265042A (ja) * | 1996-03-29 | 1997-10-07 | Minolta Co Ltd | 手ぶれ補正機能付き撮影光学系 |
| JP3880125B2 (ja) * | 1997-04-01 | 2007-02-14 | キヤノン株式会社 | 振動補償機能を有するズームレンズ |
| US6010537A (en) * | 1997-08-19 | 2000-01-04 | Minolta Co., Ltd. | Zoom lens system having an image blur compensation function |
| JP4585776B2 (ja) | 2004-02-26 | 2010-11-24 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP2006071993A (ja) | 2004-09-02 | 2006-03-16 | Sony Corp | ズームレンズ及び撮像装置 |
| JP4961710B2 (ja) * | 2005-10-12 | 2012-06-27 | ソニー株式会社 | ズームレンズ及び撮像装置 |
| JP2007212846A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Sony Corp | ズームレンズ及び撮像装置 |
| JP2007279351A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Fujinon Corp | 変倍光学系 |
| JP5650037B2 (ja) * | 2011-03-30 | 2015-01-07 | 株式会社タムロン | 望遠ズームレンズ |
| JP5720377B2 (ja) * | 2011-03-31 | 2015-05-20 | 株式会社ニコン | ズームレンズ、光学装置、ズームレンズの製造方法 |
| JP5760964B2 (ja) * | 2011-11-04 | 2015-08-12 | 株式会社ニコン | 変倍光学系、光学機器、および変倍光学系の製造方法 |
-
1992
- 1992-02-14 JP JP4059749A patent/JP3003368B2/ja not_active Expired - Fee Related
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