JP3517630B2 - 防振ズームレンズ - Google Patents
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- G02B15/173—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 with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses arranged +-+
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、防振ズームレンズ
に関し、特に、全系の屈折力配置及び変倍移動群の配
置、及び第４群の構成を適切に規定することにより、全
変倍範囲にわたり、特に防振時も良好なる光学性能を有
した、テレビカメラや写真用カメラ、そしてビデオカメ
ラ等に好適な防振ズームレンズに関する。
に関し、特に、全系の屈折力配置及び変倍移動群の配
置、及び第４群の構成を適切に規定することにより、全
変倍範囲にわたり、特に防振時も良好なる光学性能を有
した、テレビカメラや写真用カメラ、そしてビデオカメ
ラ等に好適な防振ズームレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、テレビカメラや写真用カメラ、そ
してビデオカメラ等には大口径、高変倍でしかも高い光
学性能を有したズームレンズが要求されている。このこ
とに加えて、特に放送用のカラーテレビカメラでは操作
性、機動性が重視され、その要求に答えて撮像デバイス
も２／３インチや１／２インチの小型のＣＣＤ（固体撮
像素子）が主流となってきた。このＣＣＤは撮像範囲全
体が略均一の解像力を有しているため、これを用いるズ
ームレンズに対しては、画面中心から画面周辺まで解像
力が略均一であることが要求されている。例えばコマ収
差や非点収差、歪曲収差等の諸収差が良好に補正され、
画面全体が高い光学性能を有していることが要望されて
いる。更に大口径、広角、高変倍比でしかも小型軽量で
あること、そして撮像手段の前方に色分解光学系や各種
のフィルターを配置するため、長いバックフォーカスを
有していること等が要望されている。
してビデオカメラ等には大口径、高変倍でしかも高い光
学性能を有したズームレンズが要求されている。このこ
とに加えて、特に放送用のカラーテレビカメラでは操作
性、機動性が重視され、その要求に答えて撮像デバイス
も２／３インチや１／２インチの小型のＣＣＤ（固体撮
像素子）が主流となってきた。このＣＣＤは撮像範囲全
体が略均一の解像力を有しているため、これを用いるズ
ームレンズに対しては、画面中心から画面周辺まで解像
力が略均一であることが要求されている。例えばコマ収
差や非点収差、歪曲収差等の諸収差が良好に補正され、
画面全体が高い光学性能を有していることが要望されて
いる。更に大口径、広角、高変倍比でしかも小型軽量で
あること、そして撮像手段の前方に色分解光学系や各種
のフィルターを配置するため、長いバックフォーカスを
有していること等が要望されている。
【０００３】さらに、特に焦点距離の長い撮影系を使用
したときに生じる振動や手ぶれによる画像ぶれの抑制が
大きな問題となっており、画像ぶれの生じない防振機能
の要望が高まっている。
したときに生じる振動や手ぶれによる画像ぶれの抑制が
大きな問題となっており、画像ぶれの生じない防振機能
の要望が高まっている。
【０００４】たとえば、特開昭６１−２２３８１９号公
報ではもっと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前記
屈折型可変頂角プリズムを配置した撮影系の振動に対応
させて前記屈折型可変頂角プリズムの頂角を変化させて
画像の安定化を図っている。
報ではもっと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前記
屈折型可変頂角プリズムを配置した撮影系の振動に対応
させて前記屈折型可変頂角プリズムの頂角を変化させて
画像の安定化を図っている。
【０００５】又、特開平１−１１６６１９号公報や特開
平２−１２４５２１号公報では加速度センサー等を利用
して撮影系の振動を検知し、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させる方向に
振動させることにより静止画像を得る方法が行なわれて
いる。
平２−１２４５２１号公報では加速度センサー等を利用
して撮影系の振動を検知し、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させる方向に
振動させることにより静止画像を得る方法が行なわれて
いる。
【０００６】又、特開平８−２９７３８号公報では、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、負の屈折力の第３群、正の屈折力の第４群の４つの
レンズ群を有するズームレンズであって、前記第４群は
正の屈折力の前群と正の屈折力の後群の２つのレンズ群
よりなり、前記前群を光軸と垂直方向に移動させて前記
ズームレンズが振動したときの撮影画像のブレを補正し
ている。
体側より順に正の屈折力の第１群、負の屈折力の第２
群、負の屈折力の第３群、正の屈折力の第４群の４つの
レンズ群を有するズームレンズであって、前記第４群は
正の屈折力の前群と正の屈折力の後群の２つのレンズ群
よりなり、前記前群を光軸と垂直方向に移動させて前記
ズームレンズが振動したときの撮影画像のブレを補正し
ている。
【０００７】又、特開平１０−９０６０１号公報では、
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、負の屈折力の第３群、正の屈折力の第４群、正の屈
折力の第５群の５つのレンズ群を有するズームレンズで
あって、前記第４群を光軸と垂直方向に移動させて前記
ズームレンズが振動したときの撮影画像のブレを補正し
ている。
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、負の屈折力の第３群、正の屈折力の第４群、正の屈
折力の第５群の５つのレンズ群を有するズームレンズで
あって、前記第４群を光軸と垂直方向に移動させて前記
ズームレンズが振動したときの撮影画像のブレを補正し
ている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】一般に防振光学系を撮
影系の前方に配置し、前記防振光学系の一部の可動レン
ズ群を駆動制御して撮影画像のブレをなくし、静止画像
を得る方法は装置全体が大型化し、かつ前記可動レンズ
群を移動させるための移動機構が複雑化してくるという
問題点があった。
影系の前方に配置し、前記防振光学系の一部の可動レン
ズ群を駆動制御して撮影画像のブレをなくし、静止画像
を得る方法は装置全体が大型化し、かつ前記可動レンズ
群を移動させるための移動機構が複雑化してくるという
問題点があった。
【０００９】可変頂角プリズムを用いて防振を行う光学
系では特に望遠側において防振時に偏心倍率色収差の発
生量が多くなるという問題点があった。
系では特に望遠側において防振時に偏心倍率色収差の発
生量が多くなるという問題点があった。
【００１０】一方、撮影系の一部のレンズを光軸に対し
て垂直な方向に偏心させて防振を行う光学系において
は、防振のために特別な光学系は要しないという利点は
あるが、移動させるレンズのための空間を必要とし、ま
た防振時における偏心収差の発生量が多くなってくる等
の問題点があった。
て垂直な方向に偏心させて防振を行う光学系において
は、防振のために特別な光学系は要しないという利点は
あるが、移動させるレンズのための空間を必要とし、ま
た防振時における偏心収差の発生量が多くなってくる等
の問題点があった。
【００１１】特に、上述した特開平８−２９７３８号公
報の正、負、負、正の４つのレンズ群よりなる４群構成
の変倍光学系において第４群の正の前群を光軸に対して
垂直な方向に移動させて防振を行うズームレンズにおい
ては、防振レンズ群が比較的防振効果（偏心量に対する
光軸の移動量）が小さい正の群であることから、結果と
して防振レンズ群の移動量が大きくなって駆動機構が大
型化するという問題点があった。
報の正、負、負、正の４つのレンズ群よりなる４群構成
の変倍光学系において第４群の正の前群を光軸に対して
垂直な方向に移動させて防振を行うズームレンズにおい
ては、防振レンズ群が比較的防振効果（偏心量に対する
光軸の移動量）が小さい正の群であることから、結果と
して防振レンズ群の移動量が大きくなって駆動機構が大
型化するという問題点があった。
【００１２】又、特に、上述した特開平１０−９０６０
１号公報の、正、負、正、負、正の５つのレンズ群より
なる５群構成のズームレンズにおいて第４群を光軸と垂
直方向に移動させて防振を行うズームレンズにおいて
は、前記第４群が変倍中光軸方向に移動する群であるた
めに、駆動制御機構が複雑になるという問題点があっ
た。
１号公報の、正、負、正、負、正の５つのレンズ群より
なる５群構成のズームレンズにおいて第４群を光軸と垂
直方向に移動させて防振を行うズームレンズにおいて
は、前記第４群が変倍中光軸方向に移動する群であるた
めに、駆動制御機構が複雑になるという問題点があっ
た。
【００１３】そこで、本発明は、光学系の一部のレンズ
群を光軸と垂直な方向に偏心駆動させて撮影画像のブレ
を補正する際、各レンズ要素を適切に配置することによ
って、特に防振レンズ群の小型化を可能とし、各種の収
差及び偏心収差を良好に補正した、いわゆる４群ズーム
レンズに好適な防振ズームレンズを提供することを課題
としている。
群を光軸と垂直な方向に偏心駆動させて撮影画像のブレ
を補正する際、各レンズ要素を適切に配置することによ
って、特に防振レンズ群の小型化を可能とし、各種の収
差及び偏心収差を良好に補正した、いわゆる４群ズーム
レンズに好適な防振ズームレンズを提供することを課題
としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明の防振ズームレンズは、物体側より順に変倍
の際に固定の正の屈折力の第１群、変倍用の負の屈折力
の第２群、変倍に伴う像面変動を補正する負の屈折力の
第３群、そして変倍時に固定の正の屈折力の第４群を有
し、前記第４群は正の屈折力の防振レンズ群（ＩＳ群）
を第３群より射出される発散光束中に有している。
めの本発明の防振ズームレンズは、物体側より順に変倍
の際に固定の正の屈折力の第１群、変倍用の負の屈折力
の第２群、変倍に伴う像面変動を補正する負の屈折力の
第３群、そして変倍時に固定の正の屈折力の第４群を有
し、前記第４群は正の屈折力の防振レンズ群（ＩＳ群）
を第３群より射出される発散光束中に有している。
【００１５】このＩＳ群は少なくとも１つの正レンズと
少なくとも１つの負レンズにより構成されている。そし
て、この第４群へ入射する光線の入射換算傾角をα、前
記ＩＳ群から射出する光線の換算傾角をα′、前記正レ
ンズと負レンズのアッベ数を各々νｐ、νｎとしたと
き、以下の２つの条件を満たすように設計しなければな
らない。
少なくとも１つの負レンズにより構成されている。そし
て、この第４群へ入射する光線の入射換算傾角をα、前
記ＩＳ群から射出する光線の換算傾角をα′、前記正レ
ンズと負レンズのアッベ数を各々νｐ、νｎとしたと
き、以下の２つの条件を満たすように設計しなければな
らない。
【００１６】０．４５＜（α′−α） （０１）
３０＜（νｐ−νｎ） （０２）
本発明においては、このＩＳ群を光軸と略垂直な平面内
を移動させて前記ズームレンズの全系が振動したときの
撮影画像のブレを補正するようにしている。
を移動させて前記ズームレンズの全系が振動したときの
撮影画像のブレを補正するようにしている。
【００１７】
【発明の実施の形態】まず、光学系内の部分系が光軸と
直交方向に偏心した場合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（１９６
２年）に松居より示された方法に基づいて説明する。こ
こで使用する１２個の数式（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）
（ｅ）（ｆ）（ｇ）（ｈ）（ｉ）（ｊ）（ｋ）（ｌ）
は、以下の通りである。
直交方向に偏心した場合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（１９６
２年）に松居より示された方法に基づいて説明する。こ
こで使用する１２個の数式（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）
（ｅ）（ｆ）（ｇ）（ｈ）（ｉ）（ｊ）（ｋ）（ｌ）
は、以下の通りである。
【００１８】
【数１】
【００１９】撮影レンズの一部のレンズ群ｐをＥだけ平
行偏心させたときの全系の収差量Δ‘Ｙは（ａ）式に示
すように偏心前の収差量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。
行偏心させたときの全系の収差量Δ‘Ｙは（ａ）式に示
すように偏心前の収差量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。
【００２０】ここで偏心収差ΔＹ（Ｅ）は（ｂ）式に示
すように１次の偏心コマ収差（ＩＩＥ）、１次の偏心非
点収差（ＩＩＩＥ）、１次の偏心像面湾曲（ＰＥ）、１
次の偏心歪曲収差（ＶＥ１）、１次の偏心歪曲付加収差
（ＶＥ２）、１次の原点移動ΔＥで表される。
すように１次の偏心コマ収差（ＩＩＥ）、１次の偏心非
点収差（ＩＩＩＥ）、１次の偏心像面湾曲（ＰＥ）、１
次の偏心歪曲収差（ＶＥ１）、１次の偏心歪曲付加収差
（ＶＥ２）、１次の原点移動ΔＥで表される。
【００２１】また、（ｃ）式から（ｈ）式の（ＩＩＥ）
〜（ΔＥ）までの収差は、全系の焦点距離を１に規格化
したとき、近軸光線の偏心レンズ群への軸上マージナル
光線の入射角と出射角を各々αｐ、αｐ′、瞳中心を通
る主光線の入射角（αp、αｐ′のそれぞれの文字の上に
加線して示す）、偏心レンズ群の収差係数Ｉｐ、ＩＩ
ｐ、ＩＩＩｐ、Ｐｐ、Ｖｐ及び、偏心レンズ群より像側
のレンズ系の収差係数Ｉｑ、ＩＩｑ、ＩＩＩｑ、Ｐｑ、
Ｖｑを用いて、表される。
〜（ΔＥ）までの収差は、全系の焦点距離を１に規格化
したとき、近軸光線の偏心レンズ群への軸上マージナル
光線の入射角と出射角を各々αｐ、αｐ′、瞳中心を通
る主光線の入射角（αp、αｐ′のそれぞれの文字の上に
加線して示す）、偏心レンズ群の収差係数Ｉｐ、ＩＩ
ｐ、ＩＩＩｐ、Ｐｐ、Ｖｐ及び、偏心レンズ群より像側
のレンズ系の収差係数Ｉｑ、ＩＩｑ、ＩＩＩｑ、Ｐｑ、
Ｖｑを用いて、表される。
【００２２】同様に、レンズ群ＰをＥだけ平行偏心させ
たときの全系の色収差量ΔｃＹａは、（ｉ）式に示すよ
うに平行偏心させる前の収差ΔｃＹと、偏心によって発
生した収差ΔｃＹ（Ｅ）の和になる。
たときの全系の色収差量ΔｃＹａは、（ｉ）式に示すよ
うに平行偏心させる前の収差ΔｃＹと、偏心によって発
生した収差ΔｃＹ（Ｅ）の和になる。
【００２３】ここで平行偏心させる前の収差ΔｃＹ、及
び偏心収差ΔｃＹ（Ｅ）は、軸上色収差Ｌ、倍率色収差
Ｔ、１次の偏心色収差Ｔｅを用いてそれぞれ（ｊ）式、
（ｋ）式のように表すことができる。
び偏心収差ΔｃＹ（Ｅ）は、軸上色収差Ｌ、倍率色収差
Ｔ、１次の偏心色収差Ｔｅを用いてそれぞれ（ｊ）式、
（ｋ）式のように表すことができる。
【００２４】また、（ｌ）式の１次の偏心色収差係数
（ＴＥ）はレンズ群Ｐの色収差係数Ｌｐ、Ｔｐと、平行
偏心させるレンズ群より像面側に配置されるレンズ群全
体の色収差係数をＬｑ、Ｔｑを用いて表すことができ
る。
（ＴＥ）はレンズ群Ｐの色収差係数Ｌｐ、Ｔｐと、平行
偏心させるレンズ群より像面側に配置されるレンズ群全
体の色収差係数をＬｑ、Ｔｑを用いて表すことができ
る。
【００２５】このうち、偏心による像移動を表すのが１
次の原点移動（ΔＥ）であり、結像性能に影響するのは
（ＩＩＥ）、（ＩＩＩＥ）、（ＰＥ）、（ＴＥ）であ
る。
次の原点移動（ΔＥ）であり、結像性能に影響するのは
（ＩＩＥ）、（ＩＩＩＥ）、（ＰＥ）、（ＴＥ）であ
る。
【００２６】偏心収差の発生を小さくするためには第１
に、（ｂ）式に示すようにレンズ群Ｐの偏心量Ｅを小さ
くすることが必要である。
に、（ｂ）式に示すようにレンズ群Ｐの偏心量Ｅを小さ
くすることが必要である。
【００２７】偏心収差の発生を小さくするためには第２
に、（ｃ）式〜（ｇ）式に示すレンズ群Ｐの偏心収差係
数を微小とするために、レンズ群Ｐの諸収差係数Ｉｐ、
ＩＩｐ、ＩＩＩｐ、Ｐｐ、Ｖｐを小さな値とするか、も
しくは諸収差係数を互いにうち消し合うようにバランス
より設定することが必要となってくる。
に、（ｃ）式〜（ｇ）式に示すレンズ群Ｐの偏心収差係
数を微小とするために、レンズ群Ｐの諸収差係数Ｉｐ、
ＩＩｐ、ＩＩＩｐ、Ｐｐ、Ｖｐを小さな値とするか、も
しくは諸収差係数を互いにうち消し合うようにバランス
より設定することが必要となってくる。
【００２８】特に上記の（ｃ）式〜（ｇ）式に示される
偏心収差係数が小さな値となるように、平行偏心させる
レンズ群ｐへ入射し、このレンズ群ｐから射出する近軸
光線の換算傾角、３次収差係数、及びレンズ群ｐより像
面側に配置されるレンズ群全体ｑの３次収差係数の値を
それぞれ適切に設定することが必要となる。すなわち、
レンズ群を光軸と垂直な方向に平行偏心させたときに発
生する中心画像の劣化を除去するため、主として（ｃ）
式に示される１次の偏心コマ収差を良好に補正し、また
同時に平行偏心させたときに発生する片ボケを良好に補
正するため、主として（ｄ）式に示される１次の偏心像
面湾曲を良好に補正することが必要となる。もちろんこ
の他の諸収差もそれぞれ良好に補正することも当然のこ
とながら必要である。
偏心収差係数が小さな値となるように、平行偏心させる
レンズ群ｐへ入射し、このレンズ群ｐから射出する近軸
光線の換算傾角、３次収差係数、及びレンズ群ｐより像
面側に配置されるレンズ群全体ｑの３次収差係数の値を
それぞれ適切に設定することが必要となる。すなわち、
レンズ群を光軸と垂直な方向に平行偏心させたときに発
生する中心画像の劣化を除去するため、主として（ｃ）
式に示される１次の偏心コマ収差を良好に補正し、また
同時に平行偏心させたときに発生する片ボケを良好に補
正するため、主として（ｄ）式に示される１次の偏心像
面湾曲を良好に補正することが必要となる。もちろんこ
の他の諸収差もそれぞれ良好に補正することも当然のこ
とながら必要である。
【００２９】偏心収差の発生を小さくするためには第３
に、（ｌ）式に示される偏心色収差係数（ＴＥ）を微小
とするために、レンズ群ｐとその像面側に配置されるレ
ンズ群全体ｑの色収差係数をそれぞれ適切に設定する必
要がある。
に、（ｌ）式に示される偏心色収差係数（ＴＥ）を微小
とするために、レンズ群ｐとその像面側に配置されるレ
ンズ群全体ｑの色収差係数をそれぞれ適切に設定する必
要がある。
【００３０】本発明においては、ズーム全域で防振時も
高い光学性能とし、防振装置全体の小型化を図ってい
る。
高い光学性能とし、防振装置全体の小型化を図ってい
る。
【００３１】図１は、本発明の防振ズームレンズの概念
図である。ここでＦは第１群としての正の屈折力のフォ
ーカス群（前玉レンズ群）である。Ｖは第２群としての
変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面
側へ単調に移動させることにより、広角端（ワイド）か
ら望遠端（テレ）への変倍を行っている。Ｃは負の屈折
力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正
するために光軸上を往復軌道の移動をしている。バリエ
ータＶとコンペンセータＣとで変倍系を構成している。
ＳＰは開口絞り、Ｒは第４群としての全体として正の屈
折力の固定のリレー群である。変倍に際しＦ〜Ｃまでが
形成する像点Ｉ′は変化しないので、Ｒだけの結像関係
を考えると、その配置および近軸追跡値は変倍に関わら
ず不変である。したがって、変倍移動群より像側の、変
倍に際し固定の群に防振レンズ群を配置することによ
り、変倍に伴う各偏心収差係数の変動を防止できる。
図である。ここでＦは第１群としての正の屈折力のフォ
ーカス群（前玉レンズ群）である。Ｖは第２群としての
変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面
側へ単調に移動させることにより、広角端（ワイド）か
ら望遠端（テレ）への変倍を行っている。Ｃは負の屈折
力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正
するために光軸上を往復軌道の移動をしている。バリエ
ータＶとコンペンセータＣとで変倍系を構成している。
ＳＰは開口絞り、Ｒは第４群としての全体として正の屈
折力の固定のリレー群である。変倍に際しＦ〜Ｃまでが
形成する像点Ｉ′は変化しないので、Ｒだけの結像関係
を考えると、その配置および近軸追跡値は変倍に関わら
ず不変である。したがって、変倍移動群より像側の、変
倍に際し固定の群に防振レンズ群を配置することによ
り、変倍に伴う各偏心収差係数の変動を防止できる。
【００３２】像面上で所定の画ブレ補正量ΔＹを得るた
めに必要な防振レンズ群の偏心量ＥＩＳは、（ｂ）式か
ら、Ｒ＝０、ω＝０、αｋ′＝１として以下の式で表さ
れる。
めに必要な防振レンズ群の偏心量ＥＩＳは、（ｂ）式か
ら、Ｒ＝０、ω＝０、αｋ′＝１として以下の式で表さ
れる。
【００３３】ＥＩＳ＝−ΔＹ／｛２（ΔＥ）｝ （ｍ）
一次の原点移動（ΔＥ）は（ｈ）式で表されることか
ら、必要な画ブレ補正量ΔＹを得るための偏心量ＥＩＳ
は防振レンズ群に対する軸上マージナル光線の入射換算
傾角αと出射換算傾角α′で規定される。
ら、必要な画ブレ補正量ΔＹを得るための偏心量ＥＩＳ
は防振レンズ群に対する軸上マージナル光線の入射換算
傾角αと出射換算傾角α′で規定される。
【００３４】従って、条件式（０１）を満足しないと、
偏心量ＥＩＳの増大によって防振レンズ群の移動量が急
激に増加することに加え、偏心を考慮した防振レンズ群
の有効径が増大することから、必要な駆動力が急激に増
大して機構全体が大型化する。また、偏心量ＥＩＳの増
大に伴って偏心収差の発生が大きくなるので防振時の光
学性能上も良くない。
偏心量ＥＩＳの増大によって防振レンズ群の移動量が急
激に増加することに加え、偏心を考慮した防振レンズ群
の有効径が増大することから、必要な駆動力が急激に増
大して機構全体が大型化する。また、偏心量ＥＩＳの増
大に伴って偏心収差の発生が大きくなるので防振時の光
学性能上も良くない。
【００３５】さらに、条件式（０１）を満足するために
は、第４群中に軸上光束を強く屈折させるレンズ構成が
必要となってくる。このレンズ構成を軸上光束が強く屈
折されるズームレンズの出口近傍に設定すると、駆動装
置等の関係からテレビカメラとの光学的又はメカニカル
なインターフェース上の問題点が発生してしまうので好
ましくない。また、第４群中にこのようなレンズ構成を
新設すると屈折力の確保又は収差補正のために必要な構
成枚数が増大し、ズームレンズ全体が大型化してしま
う。
は、第４群中に軸上光束を強く屈折させるレンズ構成が
必要となってくる。このレンズ構成を軸上光束が強く屈
折されるズームレンズの出口近傍に設定すると、駆動装
置等の関係からテレビカメラとの光学的又はメカニカル
なインターフェース上の問題点が発生してしまうので好
ましくない。また、第４群中にこのようなレンズ構成を
新設すると屈折力の確保又は収差補正のために必要な構
成枚数が増大し、ズームレンズ全体が大型化してしま
う。
【００３６】そこで、第１群、第２群、第３群の屈折力
配置を適切に設定することで、第３群を通過する光線に
発散作用を発生させ、この発散作用の空間に適切な屈折
力の正レンズを配置することで上記のような問題点を回
避しつつ比較的容易に軸上光束を強く屈折させるレンズ
構成を達成することが可能となる。
配置を適切に設定することで、第３群を通過する光線に
発散作用を発生させ、この発散作用の空間に適切な屈折
力の正レンズを配置することで上記のような問題点を回
避しつつ比較的容易に軸上光束を強く屈折させるレンズ
構成を達成することが可能となる。
【００３７】（ｃ）〜（ｇ）式の関係から、防振レンズ
群による偏心収差を補正するためには、防振レンズ群の
各収差係数分担値を適切に制御する必要がある。したが
って防振レンズ群を少なくとも１枚ずつの正レンズと負
レンズで構成しないと、防振レンズ群の各収差係数分担
値の制御が困難となり、偏心収差の補正が困難になっ
て、防振時に偏心コマ、偏心像面湾曲等の偏心諸収差が
発生しやすくなる。
群による偏心収差を補正するためには、防振レンズ群の
各収差係数分担値を適切に制御する必要がある。したが
って防振レンズ群を少なくとも１枚ずつの正レンズと負
レンズで構成しないと、防振レンズ群の各収差係数分担
値の制御が困難となり、偏心収差の補正が困難になっ
て、防振時に偏心コマ、偏心像面湾曲等の偏心諸収差が
発生しやすくなる。
【００３８】また、（ｌ）式の関係から、防振レンズ群
による偏心色収差を補正するためには、防振レンズ群の
各色収差係数分担値を適切に制御する必要がある。した
がって防振レンズ群を構成する正レンズのアッベ数のν
ｐと、負レンズのアッベ数のνｎの関係が条件式（０
２）を満足しないと、防振レンズ群の各色収差係数の制
御が困難になり、偏心色収差の補正が困難になって、防
振時に色の非対称が発生しやすくなる。
による偏心色収差を補正するためには、防振レンズ群の
各色収差係数分担値を適切に制御する必要がある。した
がって防振レンズ群を構成する正レンズのアッベ数のν
ｐと、負レンズのアッベ数のνｎの関係が条件式（０
２）を満足しないと、防振レンズ群の各色収差係数の制
御が困難になり、偏心色収差の補正が困難になって、防
振時に色の非対称が発生しやすくなる。
【００３９】さらに、（ｌ）式の関係から、防振レンズ
群による偏心色収差を補正するためには、防振レンズ群
像面側の群の各色収差係数分担値を適切に制御する必要
がある。したがって防振レンズ群の像面側に配置される
第４群のその他のレンズエレメントの各色収差係数の制
御が困難になり、防振レンズ群の偏心色収差の抑制が困
難になって、防振時に色の非対称が発生しやすくなる。
群による偏心色収差を補正するためには、防振レンズ群
像面側の群の各色収差係数分担値を適切に制御する必要
がある。したがって防振レンズ群の像面側に配置される
第４群のその他のレンズエレメントの各色収差係数の制
御が困難になり、防振レンズ群の偏心色収差の抑制が困
難になって、防振時に色の非対称が発生しやすくなる。
【００４０】そのため、例えば防振レンズ群の像面側に
配置される第４群のその他のレンズエレメントを構成す
る正レンズのアッベ数の平均値と、負レンズのアッベ数
の平均値の間には、正レンズのアッベ数の平均値の方が
負レンズのアッベ数の平均値よりも大きくかつその差が
１０を越えるような色消しが望ましい。
配置される第４群のその他のレンズエレメントを構成す
る正レンズのアッベ数の平均値と、負レンズのアッベ数
の平均値の間には、正レンズのアッベ数の平均値の方が
負レンズのアッベ数の平均値よりも大きくかつその差が
１０を越えるような色消しが望ましい。
【００４１】また、（ｃ）式〜（ｇ）式の関係から、防
振レンズ群による偏心収差を補正するためには、防振レ
ンズ群の像面側の群の各収差係数分担値を適切に制御す
る必要がある。したがって防振レンズ群の像面側に配置
される第４Ｒ群を少なくとも１枚の負レンズと複数の正
レンズで構成しないと、各収差係数の制御が困難とな
り、偏心収差の抑制が困難になって、防振時に偏心コ
マ、偏心像面湾曲等の偏心諸収差が発生しやすくなる。
振レンズ群による偏心収差を補正するためには、防振レ
ンズ群の像面側の群の各収差係数分担値を適切に制御す
る必要がある。したがって防振レンズ群の像面側に配置
される第４Ｒ群を少なくとも１枚の負レンズと複数の正
レンズで構成しないと、各収差係数の制御が困難とな
り、偏心収差の抑制が困難になって、防振時に偏心コ
マ、偏心像面湾曲等の偏心諸収差が発生しやすくなる。
【００４２】又、本発明においては、ＩＳ群の物体側又
は像面側の近接した空間に開口絞りを配置することで軸
外光線がＩＳ群の略中央部を通過することが可能となり
ＩＳ群が偏心したときの軸外光線の光路の変化を極力抑
えることができるため、特に１次の偏心像面湾曲（Ｐ
Ｅ）、１次の偏心歪曲収差（ＶＥ１）、１次の偏心歪曲
付加収差（ＶＥ２）等の軸外光線に係る偏心収差の変化
を軽減している。
は像面側の近接した空間に開口絞りを配置することで軸
外光線がＩＳ群の略中央部を通過することが可能となり
ＩＳ群が偏心したときの軸外光線の光路の変化を極力抑
えることができるため、特に１次の偏心像面湾曲（Ｐ
Ｅ）、１次の偏心歪曲収差（ＶＥ１）、１次の偏心歪曲
付加収差（ＶＥ２）等の軸外光線に係る偏心収差の変化
を軽減している。
【００４３】又、本発明においては、内蔵エクステンダ
ー等、ユニット切り替えなどの方法により、変倍域を望
遠側または広角側にシフトする光学系を、防振レンズ群
の像側に有することを規定しており、変換の前後で防振
レンズ群の制御の変更を不要にしている。焦点距離変換
群（ＩＥ群）による焦点距離変換の前後で、防振レンズ
群の物体側の配置は変化しないため、所定の補正角θを
得るための防振レンズ群の偏心量Ｅは変化せず、防振レ
ンズ群の制御を変える必要がない。
ー等、ユニット切り替えなどの方法により、変倍域を望
遠側または広角側にシフトする光学系を、防振レンズ群
の像側に有することを規定しており、変換の前後で防振
レンズ群の制御の変更を不要にしている。焦点距離変換
群（ＩＥ群）による焦点距離変換の前後で、防振レンズ
群の物体側の配置は変化しないため、所定の補正角θを
得るための防振レンズ群の偏心量Ｅは変化せず、防振レ
ンズ群の制御を変える必要がない。
【００４４】又、本発明においては、第３群を少なくと
も１つの負レンズと少なくとも１つの正レンズとにより
構成し、その両レンズエレメントの間に適切な屈折率
差、及びアッベ数差を設けることによりズーミングにお
ける色収差や球面収差の変動を補正することは勿論のこ
と、ズームレンズ全系における第４群が負担するワイド
端の球面収差や色収差を軽減できるため、第４群の偏心
収差への影響をも軽減することができる。
も１つの負レンズと少なくとも１つの正レンズとにより
構成し、その両レンズエレメントの間に適切な屈折率
差、及びアッベ数差を設けることによりズーミングにお
ける色収差や球面収差の変動を補正することは勿論のこ
と、ズームレンズ全系における第４群が負担するワイド
端の球面収差や色収差を軽減できるため、第４群の偏心
収差への影響をも軽減することができる。
【００４５】このように、全系の屈折力配置と変倍移動
群の規定、防振レンズ群およびその像側のレンズ群の構
成を適切に設定することにより、防振レンズ群の小型軽
量化を図りつつ、防振レンズ群の偏心による光学性能へ
の影響を変倍時も含め微小として、防振時も光学性能の
良好な防振ズームレンズを達成することができる。
群の規定、防振レンズ群およびその像側のレンズ群の構
成を適切に設定することにより、防振レンズ群の小型軽
量化を図りつつ、防振レンズ群の偏心による光学性能へ
の影響を変倍時も含め微小として、防振時も光学性能の
良好な防振ズームレンズを達成することができる。
【００４６】
【実施例】［数値実施例１］数値実施例１の諸元を表１
に示す。
に示す。
【００４７】
【表１】
【００４８】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番目のレンズ面のレ
ンズ厚又は空気間隔、ｎｉとνｉは各々物体側より順に
第ｉ番目のレンズの材質の屈折率とアッベ数である。
「νｉ」は、表中では「ｖｉ」と記されている。
の曲率半径、Ｄｉは物体側より第ｉ番目のレンズ面のレ
ンズ厚又は空気間隔、ｎｉとνｉは各々物体側より順に
第ｉ番目のレンズの材質の屈折率とアッベ数である。
「νｉ」は、表中では「ｖｉ」と記されている。
【００４９】ｄ１０、ｄ１８、ｄ２１は可変である。焦
点距離が、８．５０、５１．００、１２７．５０の時の
それぞれの値は表２に示されている。これらの値は、数
値実施例２、数値実施例３においても同様である。
点距離が、８．５０、５１．００、１２７．５０の時の
それぞれの値は表２に示されている。これらの値は、数
値実施例２、数値実施例３においても同様である。
【００５０】
【表２】
【００５１】第１１面（ｒ１１）及び第１８面（ｒ１
８）は非球面である。
８）は非球面である。
【００５２】非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直
方向にＨ軸、光線の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半
径すなわち参照球面の半径、ｋ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを各々
非球面係数としたとき、次式のＸで表される。
方向にＨ軸、光線の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半
径すなわち参照球面の半径、ｋ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを各々
非球面係数としたとき、次式のＸで表される。
【００５３】
【数２】
【００５４】参照球面Ｒ、非球面係数ｋ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、
Ｅの値は表３に示されている。表３において、たとえば
「３．２１３１Ｄ-6」とあるのは「３．２１３１×１０
-6」の意味である。これらの値は、数値実施例２、数値
実施例３においても同様である。
Ｅの値は表３に示されている。表３において、たとえば
「３．２１３１Ｄ-6」とあるのは「３．２１３１×１０
-6」の意味である。これらの値は、数値実施例２、数値
実施例３においても同様である。
【００５５】
【表３】
【００５６】図２は、本発明の数値実施例１の広角端に
おけるレンズ断面図である。Ｆは第１群としての正の屈
折力のフォーカス群（前玉レンズ群）である。Ｖは第２
群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光
軸上を像面側へ単調に移動させることにより、広角端
（ワイド）から望遠端（テレ）への変倍を行っている。
Ｃは負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像
面変動を補正するために光軸上を往復軌道の移動をして
いる。バリエータＶとコンペンセータＣとで変倍系を構
成している。
おけるレンズ断面図である。Ｆは第１群としての正の屈
折力のフォーカス群（前玉レンズ群）である。Ｖは第２
群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光
軸上を像面側へ単調に移動させることにより、広角端
（ワイド）から望遠端（テレ）への変倍を行っている。
Ｃは負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像
面変動を補正するために光軸上を往復軌道の移動をして
いる。バリエータＶとコンペンセータＣとで変倍系を構
成している。
【００５７】ＳＰは開口絞り、Ｒは第４群としての正の
屈折力の固定のリレー群である。Ｐは色分解プリズムや
光学フィルター等であり、同図ではガラスブロックとし
て示している。
屈折力の固定のリレー群である。Ｐは色分解プリズムや
光学フィルター等であり、同図ではガラスブロックとし
て示している。
【００５８】Ｒ２９からＲ３２はズームレンズの広角端
焦点距離ｆ＝８．５ｍｍを満足するための等倍専用のレ
ンズ群であり、この空間にＩＥ群を排他的に切り替える
ことによりズームレンズの広角端焦点距離を望遠側又は
広角側にシフトすることが可能となっている。
焦点距離ｆ＝８．５ｍｍを満足するための等倍専用のレ
ンズ群であり、この空間にＩＥ群を排他的に切り替える
ことによりズームレンズの広角端焦点距離を望遠側又は
広角側にシフトすることが可能となっている。
【００５９】本発明の防振ズームレンズの第４群は正の
屈折力のＩＳ群と複数のレンズエレメントで構成されて
おり、図３に示すように、第３群より射出される発散光
束中に配置している。又、図４に示すようにＩＥ群に切
換え時にも第３群より射出される発散光束中に配置して
いる。
屈折力のＩＳ群と複数のレンズエレメントで構成されて
おり、図３に示すように、第３群より射出される発散光
束中に配置している。又、図４に示すようにＩＥ群に切
換え時にも第３群より射出される発散光束中に配置して
いる。
【００６０】ＩＳ群は、防振用に光軸に対し略垂直な方
向に移動する機能をもつ。前記ＩＳ群は１枚の正レンズ
と１枚の負レンズで構成されており、前記ＩＳ群への換
算入射傾角をα、換算出射傾角をα′とし、前記正レン
ズのアッベ数をνｐ、前記負レンズのアッベ数をνｎと
したとき、各式の値は下記の値をとる。
向に移動する機能をもつ。前記ＩＳ群は１枚の正レンズ
と１枚の負レンズで構成されており、前記ＩＳ群への換
算入射傾角をα、換算出射傾角をα′とし、前記正レン
ズのアッベ数をνｐ、前記負レンズのアッベ数をνｎと
したとき、各式の値は下記の値をとる。
【００６１】（α′−α）＝０．５００
（νｐ−νｎ）＝３３．８
また、ＩＳ群より像面側に構成しているレンズエレメン
トは６枚の正レンズと３枚の負レンズで構成されてお
り、これら６枚の正レンズのアッベ数の平均値は５６．
４、３枚の負レンズのアッベ数の平均値は４０．０であ
って、正レンズのアッベ数の平均値が１５以上も大きい
効果的な色消しを行っている。
トは６枚の正レンズと３枚の負レンズで構成されてお
り、これら６枚の正レンズのアッベ数の平均値は５６．
４、３枚の負レンズのアッベ数の平均値は４０．０であ
って、正レンズのアッベ数の平均値が１５以上も大きい
効果的な色消しを行っている。
【００６２】また、（ｃ）〜（ｈ）、（ｌ）式に対応す
る各偏心収差係数を、防振レンズ群をｐ、防振レンズ群
の像側のレンズ群をｑとして、表４に示す。防振レンズ
群の入出射換算傾角と、防振レンズ群と防振レンズ群の
像側のレンズ群の各収差係数の分担値を適切に設定する
ことにより、防振レンズ群の各偏心収差係数を微小とし
ている。
る各偏心収差係数を、防振レンズ群をｐ、防振レンズ群
の像側のレンズ群をｑとして、表４に示す。防振レンズ
群の入出射換算傾角と、防振レンズ群と防振レンズ群の
像側のレンズ群の各収差係数の分担値を適切に設定する
ことにより、防振レンズ群の各偏心収差係数を微小とし
ている。
【００６３】
【表４】
【００６４】図５〜図７に数値実施例１の広角端、ｆ＝
５１．０ｍｍ、望遠端の縦収差図を示す。
５１．０ｍｍ、望遠端の縦収差図を示す。
【００６５】図８〜図１０に数値実施例１の広角端、ｆ
＝５１．０ｍｍ、望遠端における像高０ｍｍ、±４ｍｍ
の横収差図を示す。
＝５１．０ｍｍ、望遠端における像高０ｍｍ、±４ｍｍ
の横収差図を示す。
【００６６】図１１〜図１３に数値実施例１の広角端、
ｆ＝５１．０ｍｍ、望遠端において、防振レンズ群を
１．５ｍｍシフトさせたときの像高０ｍｍ、±４ｍｍの
横収差図を示す。
ｆ＝５１．０ｍｍ、望遠端において、防振レンズ群を
１．５ｍｍシフトさせたときの像高０ｍｍ、±４ｍｍの
横収差図を示す。
【００６７】［数値実施例２］数値実施例２の諸元を表
５に示す。
５に示す。
【００６８】
【表５】
【００６９】図１４は、本発明の数値実施例２の広角端
におけるレンズ断面図である。
におけるレンズ断面図である。
【００７０】図１４において、Ｆは第１群としての正の
屈折力のフォーカス群（前玉レンズ群）である。Ｖは第
２群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、
光軸上を像面側へ単調に移動させることにより、広角端
（ワイド）から望遠端（テレ）への変倍を行っている。
Ｃは負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像
面変動を補正するために光軸上を往復軌道の移動をして
いる。バリエータＶとコンペンセータＣとで変倍系を構
成している。
屈折力のフォーカス群（前玉レンズ群）である。Ｖは第
２群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、
光軸上を像面側へ単調に移動させることにより、広角端
（ワイド）から望遠端（テレ）への変倍を行っている。
Ｃは負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像
面変動を補正するために光軸上を往復軌道の移動をして
いる。バリエータＶとコンペンセータＣとで変倍系を構
成している。
【００７１】ＳＰは絞り、Ｒは第４群としての正の屈折
力の固定のリレー群である。Ｐは色分解プリズムや光学
フィルター等であり、同図ではガラスブロックとして示
している。
力の固定のリレー群である。Ｐは色分解プリズムや光学
フィルター等であり、同図ではガラスブロックとして示
している。
【００７２】ｒ２３からｒ２６はＩＳ群であり、正の屈
折力を有する。ｒ２７からｒ２８のレンズエレメントは
正の屈折力を有し、ｒ２９からｒ３１の接合レンズエレ
メントは負の合成屈折力を有する。ｒ３１の像面側には
比較的大きな空間を有し、この空間にＩＥ群を挿入する
ことでズームレンズ全系の焦点距離を望遠側又は広角側
にシフトさせる。
折力を有する。ｒ２７からｒ２８のレンズエレメントは
正の屈折力を有し、ｒ２９からｒ３１の接合レンズエレ
メントは負の合成屈折力を有する。ｒ３１の像面側には
比較的大きな空間を有し、この空間にＩＥ群を挿入する
ことでズームレンズ全系の焦点距離を望遠側又は広角側
にシフトさせる。
【００７３】次に本発明におけるズームレンズの第４群
の特徴について説明する。第４群は正の屈折力のＩＳ群
と複数のレンズエレメントで構成されており、図１５に
示すように第３群より射出される発散光束中に配置して
いる。ＩＳ群は、防振用に光軸に対し略垂直な方向に移
動する機能をもつ。前記ＩＳ群は１枚の正レンズと１枚
の負レンズで構成されており、前記ＩＳ群への換算入射
傾角をα、換算出射傾角をα′とし、前記正レンズのア
ッベ数をνｐ、前記負レンズのアッベ数をνｎとしたと
き、各式の値は下記の値をとる。
の特徴について説明する。第４群は正の屈折力のＩＳ群
と複数のレンズエレメントで構成されており、図１５に
示すように第３群より射出される発散光束中に配置して
いる。ＩＳ群は、防振用に光軸に対し略垂直な方向に移
動する機能をもつ。前記ＩＳ群は１枚の正レンズと１枚
の負レンズで構成されており、前記ＩＳ群への換算入射
傾角をα、換算出射傾角をα′とし、前記正レンズのア
ッベ数をνｐ、前記負レンズのアッベ数をνｎとしたと
き、各式の値は下記の値をとる。
【００７４】（α′−α）＝０．６７５
（νｐ−νｎ）＝３６．８
また、ＩＳ群より像面側に構成しているレンズエレメン
トは６枚の正レンズと３枚の負レンズで構成されてお
り、これら６枚の正レンズのアッベ数の平均値は５６．
２、３枚の負レンズのアッベ数の平均値は４０．８であ
って、正レンズのアッベ数の平均値が１５以上も大きい
効果的な色消しを行っている。
トは６枚の正レンズと３枚の負レンズで構成されてお
り、これら６枚の正レンズのアッベ数の平均値は５６．
２、３枚の負レンズのアッベ数の平均値は４０．８であ
って、正レンズのアッベ数の平均値が１５以上も大きい
効果的な色消しを行っている。
【００７５】（ｃ）〜（ｈ）、（１）式に対応する各偏
心収差係数を、防振レンズ群をｐ、防振レンズ群の像側
のレンズ群をｑとして、表６に示す。
心収差係数を、防振レンズ群をｐ、防振レンズ群の像側
のレンズ群をｑとして、表６に示す。
【００７６】
【表６】
【００７７】防振レンズ群の入出射換算傾角と、防振レ
ンズ群と防振レンズ群の像側のレンズ群の各収差係数の
分担値を適切に設定することにより、防振レンズ群の各
偏心収差係数を微小としている。
ンズ群と防振レンズ群の像側のレンズ群の各収差係数の
分担値を適切に設定することにより、防振レンズ群の各
偏心収差係数を微小としている。
【００７８】図１６〜図１８に数値実施例２の広角端、
ｆ＝５１．０ｍｍ、望遠端の縦収差図を示す。
ｆ＝５１．０ｍｍ、望遠端の縦収差図を示す。
【００７９】図１９〜図２１に数値実施例２の広角端、
ｆ＝５１．０ｍｍ、望遠端における像高０ｍｍ、±４ｍ
ｍの横収差図を示す。
ｆ＝５１．０ｍｍ、望遠端における像高０ｍｍ、±４ｍ
ｍの横収差図を示す。
【００８０】図２２〜図２４に数値実施例２の広角端、
ｆ＝５１．０ｍｍ、望遠端において、防振レンズ群を
１．５ｍｍシフトさせたときの像高０ｍｍ、±４ｍｍの
横収差図を示す。
ｆ＝５１．０ｍｍ、望遠端において、防振レンズ群を
１．５ｍｍシフトさせたときの像高０ｍｍ、±４ｍｍの
横収差図を示す。
【００８１】［数値実施例３］数値実施例３の諸元を表
７に示す。
７に示す。
【００８２】
【表７】
【００８３】図２５は本発明の数値実施例３の広角端に
おけるレンズ断面図である。Ｆは第１群としての正の屈
折力のフォーカス群（前玉レンズ群）である。Ｖは第２
群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光
軸上を像面側へ単調に移動させることにより、広角端
（ワイド）から望遠端（テレ）への変倍を行っている。
Ｃは負の屈折力をコンペンセータであり、変倍に伴う像
面変動を補正するために光軸上を往復軌道の移動をして
いる。バリエータＶとコンペンセータＣとで変倍系を構
成している。
おけるレンズ断面図である。Ｆは第１群としての正の屈
折力のフォーカス群（前玉レンズ群）である。Ｖは第２
群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光
軸上を像面側へ単調に移動させることにより、広角端
（ワイド）から望遠端（テレ）への変倍を行っている。
Ｃは負の屈折力をコンペンセータであり、変倍に伴う像
面変動を補正するために光軸上を往復軌道の移動をして
いる。バリエータＶとコンペンセータＣとで変倍系を構
成している。
【００８４】ＳＰは絞り、Ｒは第４群としての正の屈折
力の固定のリレー群である。Ｐは色分解プリズムや光学
フィルター等であり、同図ではガラスブロックとして示
している。
力の固定のリレー群である。Ｐは色分解プリズムや光学
フィルター等であり、同図ではガラスブロックとして示
している。
【００８５】ｒ２３からｒ２６はＩＳ群であり、正の屈
折力を有する。ｒ２７からｒ２８のレンズエレメントは
正の屈折力を有し、ｒ２９からｒ３１の接合レンズエレ
メントは負の合成屈折力を有する。ｒ３１の像面側には
比較的大きな空間を有し、この空間にＩＥ群を挿入する
ことでズームレンズ全系の焦点距離を望遠側又は広角側
にシフトさせる。
折力を有する。ｒ２７からｒ２８のレンズエレメントは
正の屈折力を有し、ｒ２９からｒ３１の接合レンズエレ
メントは負の合成屈折力を有する。ｒ３１の像面側には
比較的大きな空間を有し、この空間にＩＥ群を挿入する
ことでズームレンズ全系の焦点距離を望遠側又は広角側
にシフトさせる。
【００８６】次に本発明におけるズームレンズの第４群
の特徴について説明する。第４群は正の屈折力のＩＳ群
と複数のレンズエレメントで構成されており、図２６に
示すように第３群より射出される発散光束中に配置して
いる。ＩＳ群は、防振用に光軸に対し略垂直な方向に移
動する機能をもつ。前記ＩＳ群は１枚の正レンズと１枚
の負レンズで構成されており、前記ＩＳ群への換算入射
傾角をα、換算出射傾角をα′とし、前記正レンズのア
ッベ数をνｐ、前記負レンズのアッベ数をνｎとしたと
き、各式の値は下記のようになり、条件を満たす。
の特徴について説明する。第４群は正の屈折力のＩＳ群
と複数のレンズエレメントで構成されており、図２６に
示すように第３群より射出される発散光束中に配置して
いる。ＩＳ群は、防振用に光軸に対し略垂直な方向に移
動する機能をもつ。前記ＩＳ群は１枚の正レンズと１枚
の負レンズで構成されており、前記ＩＳ群への換算入射
傾角をα、換算出射傾角をα′とし、前記正レンズのア
ッベ数をνｐ、前記負レンズのアッベ数をνｎとしたと
き、各式の値は下記のようになり、条件を満たす。
【００８７】（α′−α）＝０．７９８
（νｐ−νｎ）＝４４．６
また、ＩＳ群より像面側に構成しているレンズエレメン
トは６枚の正レンズと３枚の負レンズで構成されてお
り、これら６枚の正レンズのアッベ数の平均値は５５．
９、３枚の負レンズのアッベ数の平均値は３９．９であ
って、正レンズのアッベ数の平均値が１５以上も大きい
効果的な色消しを行っている。
トは６枚の正レンズと３枚の負レンズで構成されてお
り、これら６枚の正レンズのアッベ数の平均値は５５．
９、３枚の負レンズのアッベ数の平均値は３９．９であ
って、正レンズのアッベ数の平均値が１５以上も大きい
効果的な色消しを行っている。
【００８８】（ｃ）〜（ｈ）、（１）式に対応する各偏
心収差係数を、防振レンズ群をｐ、防振レンズ群の像側
のレンズ群をｑとして、表８に示す。
心収差係数を、防振レンズ群をｐ、防振レンズ群の像側
のレンズ群をｑとして、表８に示す。
【００８９】
【表８】
【００９０】防振レンズ群の入出射換算傾角と、防振レ
ンズ群と防振レンズ群の像側のレンズ群の各収差係数の
分担値を適切に設定することにより、防振レンズ群の各
偏心収差係数を微小としている。
ンズ群と防振レンズ群の像側のレンズ群の各収差係数の
分担値を適切に設定することにより、防振レンズ群の各
偏心収差係数を微小としている。
【００９１】図２７〜図２９に数値実施例３の広角端、
ｆ＝５１．０ｍｍ、望遠端の縦収差図を示す。
ｆ＝５１．０ｍｍ、望遠端の縦収差図を示す。
【００９２】図３０〜図３２に数値実施例３の広角端、
ｆ＝５１．０ｍｍ、望遠端における像高０ｍｍ、±４ｍ
ｍの横収差図を示す。
ｆ＝５１．０ｍｍ、望遠端における像高０ｍｍ、±４ｍ
ｍの横収差図を示す。
【００９３】図３３〜図３５に数値実施例３の広角端、
ｆ＝５１．０ｍｍ、望遠端において、防振レンズ群を
１．０ｍｍシフトさせたときの像高０ｍｍ、±４ｍｍの
横収差図を示す。
ｆ＝５１．０ｍｍ、望遠端において、防振レンズ群を
１．０ｍｍシフトさせたときの像高０ｍｍ、±４ｍｍの
横収差図を示す。
【００９４】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、所謂４群
ズームレンズにおいて、全系の屈折力配置及び変倍移動
群の配置を規定し、第４群の構成を規定することによ
り、全変倍範囲にわたり防振時についても高い光学性能
を有し、機構全体が小型軽量な防振ズームレンズを提供
することができる。
ズームレンズにおいて、全系の屈折力配置及び変倍移動
群の配置を規定し、第４群の構成を規定することによ
り、全変倍範囲にわたり防振時についても高い光学性能
を有し、機構全体が小型軽量な防振ズームレンズを提供
することができる。
【図１】本発明の防振ズームレンズの動作を説明する為
の概念的光路図
の概念的光路図
【図２】本発明の数値実施例１の広角端におけるレンズ
断面図
断面図
【図３】数値実施例１において第４群の位置を説明する
ための光路図
ための光路図
【図４】数値実施例１においてＩＥ群を備えた第４群の
位置を説明するための光路図
位置を説明するための光路図
【図５】数値実施例１の広角端における縦収差図
【図６】数値実施例１の中間焦点距離における縦収差図
【図７】数値実施例１の望遠端における縦収差図
【図８】数値実施例１の広角端における横収差図
【図９】数値実施例１の中間焦点距離における横収差図
【図１０】数値実施例１の望遠端における横収差図
【図１１】数値実施例１の広角端において、防振レンズ
群を１．５ｍｍシフトさせた時の像高０ｍｍ、±４ｍｍ
の横収差図
群を１．５ｍｍシフトさせた時の像高０ｍｍ、±４ｍｍ
の横収差図
【図１２】数値実施例１の中間焦点距離において、防振
レンズ群を１．５ｍｍシフトさせた時の像高０ｍｍ、±
４ｍｍの横収差図
レンズ群を１．５ｍｍシフトさせた時の像高０ｍｍ、±
４ｍｍの横収差図
【図１３】数値実施例１の望遠端において、防振レンズ
群を１．５ｍｍシフトさせた時の像高０ｍｍ、±４ｍｍ
の横収差図
群を１．５ｍｍシフトさせた時の像高０ｍｍ、±４ｍｍ
の横収差図
【図１４】数値実施例２の広角端におけるレンズ断面図
【図１５】数値実施例２において第４群の位置を説明す
るための光路図
るための光路図
【図１６】数値実施例２の広角端における縦収差図
【図１７】数値実施例２の中間焦点距離における縦収差
図
図
【図１８】数値実施例２の望遠端における縦収差図
【図１９】数値実施例２の広角端における横収差図
【図２０】数値実施例２の中間焦点距離における横収差
図
図
【図２１】数値実施例２の望遠端における横収差図
【図２２】数値実施例２の広角端において、防振レンズ
群を１．５ｍｍシフトさせた時の像高０ｍｍ、±４ｍｍ
の横収差図
群を１．５ｍｍシフトさせた時の像高０ｍｍ、±４ｍｍ
の横収差図
【図２３】数値実施例２の中間焦点距離において、防振
レンズ群を１．５ｍｍシフトさせた時の像高０ｍｍ、±
４ｍｍの横収差図
レンズ群を１．５ｍｍシフトさせた時の像高０ｍｍ、±
４ｍｍの横収差図
【図２４】数値実施例２の望遠端において、防振レンズ
群を１．５ｍｍシフトさせた時の像高０ｍｍ、±４ｍｍ
の横収差図
群を１．５ｍｍシフトさせた時の像高０ｍｍ、±４ｍｍ
の横収差図
【図２５】数値実施例３の広角端におけるレンズ断面図
【図２６】数値実施例３において第４群の位置を説明す
るための光路図
るための光路図
【図２７】数値実施例３の広角端における縦収差図
【図２８】数値実施例３中間焦点距離における縦収差図
【図２９】数値実施例３望遠端における縦収差図
【図３０】数値実施例３広角端における横収差図
【図３１】数値実施例３の中間焦点距離における横収差
図
図
【図３２】数値実施例３の望遠端における横収差図
【図３３】数値実施例３の広角端において、防振レンズ
群を１．０ｍｍシフトさせた時の像高０ｍｍ、±４ｍｍ
の横収差図
群を１．０ｍｍシフトさせた時の像高０ｍｍ、±４ｍｍ
の横収差図
【図３４】数値実施例３の中間焦点距離において、防振
レンズ群を１．０ｍｍシフトさせた時の像高０ｍｍ、±
４ｍｍの横収差図
レンズ群を１．０ｍｍシフトさせた時の像高０ｍｍ、±
４ｍｍの横収差図
【図３５】数値実施例１の望遠端において、防振レンズ
群を１．０ｍｍシフトさせた時の像高０ｍｍ、±４ｍｍ
の横収差図
群を１．０ｍｍシフトさせた時の像高０ｍｍ、±４ｍｍ
の横収差図
【図３６】偏心収差の式（発明の詳細な説明記載の式に
同じ）
同じ）
【図３７】偏心収差の式（続き：発明の詳細な説明記載
の式に同じ）
の式に同じ）
Ｆ 第１群（フォーカス群）
Ｖ 第２群（バリエータ）
Ｃ 第３群（コンペンセータ）
Ｒ 第４群（リレー群）
ＩＳ ＩＳ群
ＩＥ ＩＥ群
ＳＰ 開口絞り
Ｐ ガラスブロック
ｅ ｅ線
ｇ ｇ線
Ｓ サジタル像面
Ｍ メリディオナル像面
ＳＨ サジタル成分の横収差
Ｉ ズームレンズ全系の像点
Ｉ′ 第１群から第３群が作る像点
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平８−29738（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−27978（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−329744（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−278445（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−90599（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 15/16
G02B 27/64
Claims (5)
- 【請求項１】 物体側より順に変倍の際に固定の正の屈
折力の第１群と、変倍用の負の屈折力の第２群と、変倍
に伴う像面変動を補正する負の屈折力の第３群と、変倍
時に固定の正の屈折力の第４群とを有する防振ズームレ
ンズであって、 前記第４群は正の屈折力の防振レンズ群を第３群より射
出される発散光束中に有し、前記防振レンズ群は少なく
とも１つの正レンズと少なくとも１つの負レンズにより
構成され、 前記第４群へ入射する光線の入射換算傾角をα、前記防
振レンズ群から射出する光線の換算傾角をα′、前記正
レンズと負レンズのアッベ数を各々νｐ、νｎとしたと
き、 ０．４５＜（α′−α） ３０＜（νｐ−νｎ） なる条件を満足し、 前記防振レンズ群を光軸と略垂直な平面内を移動させて
前記ズームレンズの全系が振動したときの撮影画像のブ
レを補正することを特徴とする防振ズームレンズ。 - 【請求項２】 前記防振レンズ群の物体側又は像面側の
近接した空間に開口絞りを有することを特徴とする請求
項１記載の防振ズームレンズ。 - 【請求項３】 前記第４群は、レンズ構成を変更するこ
とにより全系の焦点距離を変化させる焦点距離変換群を
防振レンズ群より像面側に有することを特徴とする請求
項１記載のズームレンズ。 - 【請求項４】 前記第３群は少なくとも１つの負レンズ
と少なくとも１つの正レンズより構成されることを特徴
とする請求項１記載のズームレンズ。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項記載のズー
ムレンズを有するテレビカメラ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000099295A JP3517630B2 (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 防振ズームレンズ |
| US09/821,357 US6560016B2 (en) | 2000-03-31 | 2001-03-29 | Zoom lens and photographing apparatus using the same |
| DE60107613T DE60107613T2 (de) | 2000-03-31 | 2001-03-30 | Varioobjektiv und damit ausgestatteter Fotoapparat |
| EP01303081A EP1148369B1 (en) | 2000-03-31 | 2001-03-30 | Zoom lens and photographing apparatus using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000099295A JP3517630B2 (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 防振ズームレンズ |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001281546A JP2001281546A (ja) | 2001-10-10 |
| JP3517630B2 true JP3517630B2 (ja) | 2004-04-12 |
| JP2001281546A5 JP2001281546A5 (ja) | 2004-08-19 |
Family
ID=18613669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000099295A Expired - Fee Related JP3517630B2 (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 防振ズームレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3517630B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4838557B2 (ja) * | 2005-09-12 | 2011-12-14 | 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 |
| JP5534931B2 (ja) | 2010-05-14 | 2014-07-02 | 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 |
| KR101890304B1 (ko) | 2011-11-04 | 2018-08-22 | 삼성전자주식회사 | 줌렌즈 및 이를 구비한 촬영 장치 |
| JP5409841B2 (ja) | 2012-05-17 | 2014-02-05 | キヤノン株式会社 | 光学系及びそれを有する撮像装置 |
-
2000
- 2000-03-31 JP JP2000099295A patent/JP3517630B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2001281546A (ja) | 2001-10-10 |
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