JPH01189621A - 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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- JPH01189621A JPH01189621A JP63015411A JP1541188A JPH01189621A JP H01189621 A JPH01189621 A JP H01189621A JP 63015411 A JP63015411 A JP 63015411A JP 1541188 A JP1541188 A JP 1541188A JP H01189621 A JPH01189621 A JP H01189621A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
- G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
-
- G—PHYSICS
- 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
- G02B15/143—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 three groups only
- G02B15/1435—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 three groups only the first group being negative
- G02B15/143503—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 three groups only the first group being negative arranged -+-
Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(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
。
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
。
(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。
ると撮影系に振動が伝わり撮影画像にブレが生じる。
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ε|−223819号
公報等で提案されて−いる。
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ε|−223819号
公報等で提案されて−いる。
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
角倍率なMl、第2の変倍系の角倍率をM2としたとき
M、=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の変倍系な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。
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
角倍率なMl、第2の変倍系の角倍率をM2としたとき
M、=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の変倍系な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。
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、−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。
を検知する検知手段からの出力信号に応じて、−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。
特開昭ε|.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。
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−
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1で静止画像を得ている。
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1で静止画像を得ている。
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。
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。
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。
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。
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、画像がポケでくる。例
えば、偏心歪曲収差か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か異ってくる。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な著るしく低下させる原因と
なってくる。
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、画像がポケでくる。例
えば、偏心歪曲収差か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か異ってくる。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な著るしく低下させる原因と
なってくる。
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
。
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
。
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、良好なる画像か得られない欠点があった。
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、良好なる画像か得られない欠点があった。
(発明が解決しようとする問題点)
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。
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。
(問題点を解決する為の手段)
複数のレンズ群を有し、このうち物体側から数えた第1
レンズ群と第2レンズ群との間隔が少なくとも変倍の際
、若しくはフォーカスの際に変化する構成の変倍光学系
であって、該変倍光学系の傾きにより生ずる撮影画像の
ブレをブレ検出手段により検出し、該ブレ検出手段から
の出力信号に応じて駆動手段により前記第1レンズ群を
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
ブレを補正すると共に、前記第1レンズ群の焦点距離を
fl、望遠端における全系の焦点距離をfTとしたとき 0.2<|f1/fT+< 5 ・・・・−(AI
)なる条件を満足することである。
レンズ群と第2レンズ群との間隔が少なくとも変倍の際
、若しくはフォーカスの際に変化する構成の変倍光学系
であって、該変倍光学系の傾きにより生ずる撮影画像の
ブレをブレ検出手段により検出し、該ブレ検出手段から
の出力信号に応じて駆動手段により前記第1レンズ群を
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
ブレを補正すると共に、前記第1レンズ群の焦点距離を
fl、望遠端における全系の焦点距離をfTとしたとき 0.2<|f1/fT+< 5 ・・・・−(AI
)なる条件を満足することである。
(実施例)
第1〜第3図は本発明に係る変倍光学系において、例え
ば振動により画像がブしたときの該画像のブレを補正す
る方法を示す模式図である。同図に示す変倍光学系は物
体側より順に正の屈折力の第1レンズ群1と負の屈折力
の第2レンズ群2の2つのレンズ群を有し、両レンズ群
の間隔を変えて変倍を行い、又、第1レンズ群1を光軸
上移動させてフォーカスを行う、所謂2群ズームレンズ
を示している。尚、5は結像面3上の点Aに結像する光
束、4は変倍光学系の光軸である。
ば振動により画像がブしたときの該画像のブレを補正す
る方法を示す模式図である。同図に示す変倍光学系は物
体側より順に正の屈折力の第1レンズ群1と負の屈折力
の第2レンズ群2の2つのレンズ群を有し、両レンズ群
の間隔を変えて変倍を行い、又、第1レンズ群1を光軸
上移動させてフォーカスを行う、所謂2群ズームレンズ
を示している。尚、5は結像面3上の点Aに結像する光
束、4は変倍光学系の光軸である。
図中(A)は広角端、(B)は望遠端の光学配置を示し
ている。
ている。
第1図は振動がなく画像のブレがないときの光学系の模
式図である。図中、光束5は振動がなく画像のブレがな
い為、広角端及び望遠端において結像面3上の一点Aに
結像している。
式図である。図中、光束5は振動がなく画像のブレがな
い為、広角端及び望遠端において結像面3上の一点Aに
結像している。
第2図は振動が変倍光学系に伝わり画像がブしたときの
光学系の模式図である。同図においては簡単の為に広角
側及び望遠側において、点Aを中心として変倍光学系全
体が角度εだけ前倒れとなり画像のブレを起こしたとき
の光束のブレによる結像状態を示している。
光学系の模式図である。同図においては簡単の為に広角
側及び望遠側において、点Aを中心として変倍光学系全
体が角度εだけ前倒れとなり画像のブレを起こしたとき
の光束のブレによる結像状態を示している。
即ち、本来なら点Aに結像すべき光束5が広角側では結
像面3上の点Bに、又、望遠側では結像面3上の点Cに
各々結像している。
像面3上の点Bに、又、望遠側では結像面3上の点Cに
各々結像している。
今、フィルム露光中であって第2図(A)に示す状態か
ら第2図(B)に示す状態へ単調に変倍光学系か傾き画
像のブレが生じた場合、ブレか無ければ点Aに点像とし
て結像すべき像は広角側では線分AB、望遠側では線分
ACのポケだ線像となって結像する。
ら第2図(B)に示す状態へ単調に変倍光学系か傾き画
像のブレが生じた場合、ブレか無ければ点Aに点像とし
て結像すべき像は広角側では線分AB、望遠側では線分
ACのポケだ線像となって結像する。
第3図は第2図の画像のブレに対して補正を行ったとき
の模式図である。同図においては第1レンズ群1をブレ
補正用の可動レンズ群とし、光軸4に対して直交方向に
平行偏心させて画像のブレを補正している。図中、4a
は第1レンズ群の光軸であり、ブレ補正前の共軸であっ
た第1レンズ群と第2レンズ群の光軸4とは平行になっ
ている。
の模式図である。同図においては第1レンズ群1をブレ
補正用の可動レンズ群とし、光軸4に対して直交方向に
平行偏心させて画像のブレを補正している。図中、4a
は第1レンズ群の光軸であり、ブレ補正前の共軸であっ
た第1レンズ群と第2レンズ群の光軸4とは平行になっ
ている。
同図に示すように変倍光学系全体の前倒れによる画像の
ブレに対して第1レンズ群を所定量だけ平行偏心させる
ことにより、第2図に示すように広角端で点B、望遠端
で点Cに結像してしまう光束を本来の結像点である点A
に結像させることができる。
ブレに対して第1レンズ群を所定量だけ平行偏心させる
ことにより、第2図に示すように広角端で点B、望遠端
で点Cに結像してしまう光束を本来の結像点である点A
に結像させることができる。
このように第1レンズ群を平行偏心させることにより画
像の安定化を図っている。
像の安定化を図っている。
本実施例において第1レンズ群であるプレ補正用の可動
レンズ群の平行偏心量Eは画像のブレ量をδy、可動レ
ンズ群の偏心敏感度をSとしたとき E = −δ y/S ・・・・
・・・・・・−(1)となる。ここで画像のプレ量δy
は例えば第2図において、広角側では線分ABの長さ、
望遠側では線分ACの長さにマイナス符号を付したもの
である。
レンズ群の平行偏心量Eは画像のブレ量をδy、可動レ
ンズ群の偏心敏感度をSとしたとき E = −δ y/S ・・・・
・・・・・・−(1)となる。ここで画像のプレ量δy
は例えば第2図において、広角側では線分ABの長さ、
望遠側では線分ACの長さにマイナス符号を付したもの
である。
これはE、δyの符号を光軸に対して上方をプラス、下
方をマイナスとしている為である。
方をマイナスとしている為である。
偏心敏感度Sは可動レンズ群の平行偏心量に対する結像
面上での像点の移動量の比である。
面上での像点の移動量の比である。
本実施例では画像のプレ量δyをカメラ内部のブレ検出
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、画像のブレ補正の為の可動レ
ンズ群の平行偏心量Eを(1)式より得ている。そして
駆動手段により可動レンズ群を所定量偏心させて画像の
ブレを補正している。
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、画像のブレ補正の為の可動レ
ンズ群の平行偏心量Eを(1)式より得ている。そして
駆動手段により可動レンズ群を所定量偏心させて画像の
ブレを補正している。
尚、本発明は第1図〜第3図に示す2群ズームレンズに
限らず複数のレンズ群を有し、そのうち第1レンズ群と
第2レンズ群とのレンズ群間隔を変化させて変倍若しく
はフォーカスを行う変倍光学系であれば、どのような変
倍光学系にも適用することができる。
限らず複数のレンズ群を有し、そのうち第1レンズ群と
第2レンズ群とのレンズ群間隔を変化させて変倍若しく
はフォーカスを行う変倍光学系であれば、どのような変
倍光学系にも適用することができる。
例えば第1図〜第3図に示す正の屈折力のレンズ群が先
行する2群ズームレンズに対して、第1レンズ群が負の
屈折力、第2レンズ群か正の屈折力より成り、両レンズ
群の間隔を変えて変倍を行うと共に第1レンズ群により
フォーカスを行う2群ズームレンズや、物体側より順に
負、正、そして負の屈折力若しくは正、負、そして正の
屈折力の第1.第2.第3レンズ群の3つのレンズ群を
有し、これらのレンズ群のうちの少なくとも2つのレン
ズ群を移動させて変倍を行う3群ズームレンズや物体側
より順に正、負、負、そして正の屈折力、若しくは正、
負、正、そして正の屈折力、若しくは正、負、正、そし
て負の屈折力の第1゜第2.第3.第4レンズ群の4つ
のレンズ群を有し、これらのレンズ群のうち第1.第2
レンズ群間隔が変化するように少なくとも2つのレンズ
群を移動させて変倍を行う4群ズームレンズ等に本発明
を適用することができる。
行する2群ズームレンズに対して、第1レンズ群が負の
屈折力、第2レンズ群か正の屈折力より成り、両レンズ
群の間隔を変えて変倍を行うと共に第1レンズ群により
フォーカスを行う2群ズームレンズや、物体側より順に
負、正、そして負の屈折力若しくは正、負、そして正の
屈折力の第1.第2.第3レンズ群の3つのレンズ群を
有し、これらのレンズ群のうちの少なくとも2つのレン
ズ群を移動させて変倍を行う3群ズームレンズや物体側
より順に正、負、負、そして正の屈折力、若しくは正、
負、正、そして正の屈折力、若しくは正、負、正、そし
て負の屈折力の第1゜第2.第3.第4レンズ群の4つ
のレンズ群を有し、これらのレンズ群のうち第1.第2
レンズ群間隔が変化するように少なくとも2つのレンズ
群を移動させて変倍を行う4群ズームレンズ等に本発明
を適用することができる。
次に一般の変倍光学系において、画像のブレ量と該プレ
量を補正する為の補正用の可動レンズ群の移動量との関
係を示す。プレ量は各種のブレ検知手段により種々の形
で検知されるが、以下簡単の為に全てプレ量1δy1に
換算して説明する。
量を補正する為の補正用の可動レンズ群の移動量との関
係を示す。プレ量は各種のブレ検知手段により種々の形
で検知されるが、以下簡単の為に全てプレ量1δy1に
換算して説明する。
今、変倍光学系全体が第2図に示すように角度εだけ傾
いたとき像面上での画像のプレ量δyは変倍光学系全体
の焦点距離をfとしたときδy−f・ε ・・・
・・・・・・・・・・・・・−(2)となる。このとき
第1レンズ群の焦点距離なflとすると第1レンズ群の
偏心敏感度s1はS 1 = f/f 1 ・・
・・・・・・・・・・・・・・・・(3)となる。(1
)式のSと(3)式の81は同じものとして取り扱うこ
とができるからS=31とおいて(2) 、 (3)式
より(1)式は E=−fl・C・・・・・・・・・・・・・・・・・・
(4)となる。
いたとき像面上での画像のプレ量δyは変倍光学系全体
の焦点距離をfとしたときδy−f・ε ・・・
・・・・・・・・・・・・・−(2)となる。このとき
第1レンズ群の焦点距離なflとすると第1レンズ群の
偏心敏感度s1はS 1 = f/f 1 ・・
・・・・・・・・・・・・・・・・(3)となる。(1
)式のSと(3)式の81は同じものとして取り扱うこ
とができるからS=31とおいて(2) 、 (3)式
より(1)式は E=−fl・C・・・・・・・・・・・・・・・・・・
(4)となる。
(4)式によれば変倍光学系における第1レンズ群を平
行偏心させて画像のブレを補正する場合の該第1レンズ
群の平行偏心量Eは変倍光学系の変倍位置に無関係とな
る。即ち、角度εだけ傾いたとき|f1・CIだけ平行
偏心させれば画像のブレを補正することができる。この
ように本実施例では第1レンズ群の焦点距離f1と傾き
角度εより平行偏心量Eを求めることができる。
行偏心させて画像のブレを補正する場合の該第1レンズ
群の平行偏心量Eは変倍光学系の変倍位置に無関係とな
る。即ち、角度εだけ傾いたとき|f1・CIだけ平行
偏心させれば画像のブレを補正することができる。この
ように本実施例では第1レンズ群の焦点距離f1と傾き
角度εより平行偏心量Eを求めることができる。
ただし、実際的には種々の物体距離や種々の収差発生状
態により画像安定化を図る必要がある。
態により画像安定化を図る必要がある。
従って(4)式は近似的に取り扱うのが画像の安定化を
効果的に行う場合に好ましい。
効果的に行う場合に好ましい。
本実施例では前記変倍光学系が全体として角度6傾いて
撮影画像のブレが生じたとき前記第1レンズ群を1f1
・ε|程度平行偏心させたとき、該撮影画像のブレが補
正されるように前記複数の1ル ンズ群の光学的諸定数を設定していることを特徴として
いる。
撮影画像のブレが生じたとき前記第1レンズ群を1f1
・ε|程度平行偏心させたとき、該撮影画像のブレが補
正されるように前記複数の1ル ンズ群の光学的諸定数を設定していることを特徴として
いる。
又、本実施例では第1レンズ群の屈折力を前述の条件式
(A1)の如く設定して第1レンズ群により画像のブレ
を補正すると共に、第1レンズ群を平行偏心させたとき
の光学性能の低下を防止している。
(A1)の如く設定して第1レンズ群により画像のブレ
を補正すると共に、第1レンズ群を平行偏心させたとき
の光学性能の低下を防止している。
条件式(A1)の下限値を越えて第1レンズ群の屈折力
が強くなってくると偏心敏感度が大きくなり画像のブレ
を補正する為の光軸と直交する方向への移動量を小さく
することができる。しかしながら、それに伴い偏心特産
が厳しくなり、特に光軸上の変倍に対するピント移動量
が極めて大きくなり、非常に高精度なレンズ保持機構が
必要となり、更に各種の収差補正の為に第1レンズ群の
レンズ枚数を多くして構成しなくてはならず好ましくな
い。
が強くなってくると偏心敏感度が大きくなり画像のブレ
を補正する為の光軸と直交する方向への移動量を小さく
することができる。しかしながら、それに伴い偏心特産
が厳しくなり、特に光軸上の変倍に対するピント移動量
が極めて大きくなり、非常に高精度なレンズ保持機構が
必要となり、更に各種の収差補正の為に第1レンズ群の
レンズ枚数を多くして構成しなくてはならず好ましくな
い。
又、条件式(A1)の上限値を越えて第1レンズ群の屈
折力が弱くなってくると画像のブレを補正する為に第1
レンズ群を光軸と直交する方向へ多く移動させねばなら
ず、第1レンズ群の有効径が増大し大型化してくるので
良くない。
折力が弱くなってくると画像のブレを補正する為に第1
レンズ群を光軸と直交する方向へ多く移動させねばなら
ず、第1レンズ群の有効径が増大し大型化してくるので
良くない。
一般に光学系の一部のレンズ群を平行偏心させて画像の
ブレを補正しようとすると偏心収差の発生により結像性
能が低下してくる。
ブレを補正しようとすると偏心収差の発生により結像性
能が低下してくる。
そこで、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)に松属より示さ
れた方法に基づいて説明する。
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)に松属より示さ
れた方法に基づいて説明する。
変倍光学系の第1レンズ群を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(f)、コ
マ収差 (■)、非点収差(■)、ペッツバール和(P
)、歪曲収差(Y)で表わされる。
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(f)、コ
マ収差 (■)、非点収差(■)、ペッツバール和(P
)、歪曲収差(Y)で表わされる。
又、偏心収差ΔY (E)は(C)式に示す様に1次の
偏心コマ収差 (II E)、1次の偏心非点収差(I
II E)、1次の偏心像面弯曲(PE)、1次の偏心
歪曲収差(VEX) 、 1次の偏心歪曲附加収差(
VB2)、そして1次の原点移動(ΔE)で表わされる
。
偏心コマ収差 (II E)、1次の偏心非点収差(I
II E)、1次の偏心像面弯曲(PE)、1次の偏心
歪曲収差(VEX) 、 1次の偏心歪曲附加収差(
VB2)、そして1次の原点移動(ΔE)で表わされる
。
又、 (d)式から (iJ式(7) (ΔE) 〜(
VB2)まテノ収差は第1レンズ群を平行偏心させる変
倍光学系において第1レンズ群への光線の入射角をα2
゜α2としたときに第1レンズ群の収差係数IP。
VB2)まテノ収差は第1レンズ群を平行偏心させる変
倍光学系において第1レンズ群への光線の入射角をα2
゜α2としたときに第1レンズ群の収差係数IP。
11p、[[p、Pp、Vpと、又、同様に第1レンズ
群より像面側に配置したレンズ群を全体として1つの第
9レンズ群としたときの収差係数なI9.rl、、m9
.R9,Vqを用いて表わされる。
群より像面側に配置したレンズ群を全体として1つの第
9レンズ群としたときの収差係数なI9.rl、、m9
.R9,Vqを用いて表わされる。
ΔY1−ΔY十ΔY (E) (
a)+ (N、tanω)2R(2cosφ、cos(
φ8− φ。)・■+ cosφR(m +P)) + (N、tan(ILI ) R2(2cosφRC
O3(φ尺−φ0)+ cosφ、)・■ − (VB2)) (ΔE) =−2(α′2− ap)−−2hp I
p (d)(IIE)= α′2 ■9−
ap(lip ” IIq)−τ′1 工、÷(Ep
(Ip ” Iq )= hP φ、lIc1 −
αpnp=(「2φp Iq−(Ip 工p)
(e)(mE) = (!’p mq −(I
p(mp ” mq )、−Ip Hq + ap(H
p ” IIc+ )= h、 Ip mq−(
Ip mP−(hp Ip IIq−(Ip np)
(t)(PE) −α/p pq−αP
(PP+ Pq)= hP Ip Pc1− αpP
p (g)(VEX)= (!’p
v9− ap(Vp + V9 )−a’p m
、 + 2〒下曹−−(mp + m q )
= hP φPVq −αPVP−(「2φp
DI9− CEP I[[p ) (h)(
VB2) = ≧・Pq −”p(P p ” P
q )−hP φPPq −αPPP
(0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、II、、III、。
a)+ (N、tanω)2R(2cosφ、cos(
φ8− φ。)・■+ cosφR(m +P)) + (N、tan(ILI ) R2(2cosφRC
O3(φ尺−φ0)+ cosφ、)・■ − (VB2)) (ΔE) =−2(α′2− ap)−−2hp I
p (d)(IIE)= α′2 ■9−
ap(lip ” IIq)−τ′1 工、÷(Ep
(Ip ” Iq )= hP φ、lIc1 −
αpnp=(「2φp Iq−(Ip 工p)
(e)(mE) = (!’p mq −(I
p(mp ” mq )、−Ip Hq + ap(H
p ” IIc+ )= h、 Ip mq−(
Ip mP−(hp Ip IIq−(Ip np)
(t)(PE) −α/p pq−αP
(PP+ Pq)= hP Ip Pc1− αpP
p (g)(VEX)= (!’p
v9− ap(Vp + V9 )−a’p m
、 + 2〒下曹−−(mp + m q )
= hP φPVq −αPVP−(「2φp
DI9− CEP I[[p ) (h)(
VB2) = ≧・Pq −”p(P p ” P
q )−hP φPPq −αPPP
(0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、II、、III、。
pp、v、を小さな値とするか、若しくは(a)弐〜(
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。そ
して第1レンズ群においては球面収差、コマ収差、ペッ
ツバール和の他に非点収差、歪曲収差を良好に補正する
ことが必要となってくる。
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。そ
して第1レンズ群においては球面収差、コマ収差、ペッ
ツバール和の他に非点収差、歪曲収差を良好に補正する
ことが必要となってくる。
一般に第1レンズ群における軸上収差と共に軸外収差を
バランス良く補正するには、第1レンズ群中における軸
上光線の高さhと軸外光線の主光線の高さhとが互いに
異った値をとるようにレンズ系を構成することが必要と
なってくる。
バランス良く補正するには、第1レンズ群中における軸
上光線の高さhと軸外光線の主光線の高さhとが互いに
異った値をとるようにレンズ系を構成することが必要と
なってくる。
この為、本実施例では第1レンズ群を後述する数値実施
例で示すように複数のレンズより構成すると共に、変倍
光学系中における第1レンズ群を前述の如く設定するこ
とにより第1レンズ群を偏心させたときの偏心収差の発
生量を少なくしている。
例で示すように複数のレンズより構成すると共に、変倍
光学系中における第1レンズ群を前述の如く設定するこ
とにより第1レンズ群を偏心させたときの偏心収差の発
生量を少なくしている。
一般に変倍光学系においては変倍、又はフォーカスに際
して移動させるレンズ群、又は該レンズ群に隣接するレ
ンズ群はレンズ群内で比較的良好に収差が補正されてい
るか、若しくはその近傍に収差をバランス良く補正する
レンズ群が存在している場合が多い。又、該レンズ群と
隣接したレンズ群との合成系を考えた場合にも、各収差
が良好に補正されている場合が多い。
して移動させるレンズ群、又は該レンズ群に隣接するレ
ンズ群はレンズ群内で比較的良好に収差が補正されてい
るか、若しくはその近傍に収差をバランス良く補正する
レンズ群が存在している場合が多い。又、該レンズ群と
隣接したレンズ群との合成系を考えた場合にも、各収差
が良好に補正されている場合が多い。
この為、本実施例では前述の如く変倍に際して若しくは
フォーカスの際、移動させる第1レンズ群を画像のプレ
補正用の可動レンズ群とし光軸と直交する方向に移動さ
せることにより、偏心収差の発生量を少なくしつつ画像
のブレを良好に補正している。
フォーカスの際、移動させる第1レンズ群を画像のプレ
補正用の可動レンズ群とし光軸と直交する方向に移動さ
せることにより、偏心収差の発生量を少なくしつつ画像
のブレを良好に補正している。
これにより前述の(e)弐〜(i)式の各偏心収差係数
の増大を防止し、所定の画像のブレを補正しつつ、光学
性能の低下を防止した変倍光学系を達成している。
の増大を防止し、所定の画像のブレを補正しつつ、光学
性能の低下を防止した変倍光学系を達成している。
特に後述する数値実施例においては第1レンズ群を光軸
と直交する方向に一体的に移動させ、画像のブレを良好
に補正すると共に偏心収差の発生が極めて少ない変倍光
学系を達成している。
と直交する方向に一体的に移動させ、画像のブレを良好
に補正すると共に偏心収差の発生が極めて少ない変倍光
学系を達成している。
第4図は本発明の数値実施例の変倍光学系のレンズ断面
図である。同図において(A)は広角端、(B)は望遠
端である。■は負の屈折力の第1レンズ群、■は正の屈
折力の第2レンズ群、■は負の屈折力の第3レンズ群で
ある。第2゜第3レンズ群、n、mを矢印の如く移動さ
せて広角端から望遠端への変倍を行っている。
図である。同図において(A)は広角端、(B)は望遠
端である。■は負の屈折力の第1レンズ群、■は正の屈
折力の第2レンズ群、■は負の屈折力の第3レンズ群で
ある。第2゜第3レンズ群、n、mを矢印の如く移動さ
せて広角端から望遠端への変倍を行っている。
本実施例では第1レンズ群工を平行偏心させて画像のブ
レを補正している。
レを補正している。
第5図(A) 、 (B)は数値実施例の広角端と望遠
端の横収差図である。同図においてy。は物体病、yl
は像高である。
端の横収差図である。同図においてy。は物体病、yl
は像高である。
次に数値実施例において、レンズ系全体をフィルム面を
中心に例として9分前倒れさせ(ε・−0,002ε|
7)このときの画像のブレを補正する為の第1レンズ群
を表−1に示す値だけ平行偏心させたときの横収差図を
参考例として第6図に示す。図中(A)は広角端、(B
)は望遠端である。
中心に例として9分前倒れさせ(ε・−0,002ε|
7)このときの画像のブレを補正する為の第1レンズ群
を表−1に示す値だけ平行偏心させたときの横収差図を
参考例として第6図に示す。図中(A)は広角端、(B
)は望遠端である。
又、表−2に第1レンズ群で画像のブレを補正したとき
の偏心歪曲収差の補正状態を示す為に各物体病における
フィルム面上での主光線の結像位置を示す。
の偏心歪曲収差の補正状態を示す為に各物体病における
フィルム面上での主光線の結像位置を示す。
第6図及び表−2に示すように本実施例によれば、第1
レンズ群の平行偏心により偏心収差の発生量を少なくし
つつ偏心歪曲を良好に補正し、かつ所定の画像のブレを
補正した高い光学性能を有した変倍光学系を達成してい
る。
レンズ群の平行偏心により偏心収差の発生量を少なくし
つつ偏心歪曲を良好に補正し、かつ所定の画像のブレを
補正した高い光学性能を有した変倍光学系を達成してい
る。
尚、以上の実施例においては第1レンズ群を平行偏心さ
せて画像のブレを補正した場合について示したが回転偏
心させて行っても、又、双方を同時に行っても同様に本
発明の目的を達成することができる。
せて画像のブレを補正した場合について示したが回転偏
心させて行っても、又、双方を同時に行っても同様に本
発明の目的を達成することができる。
変倍光学系の振動等によるブレはフィルム中心に限らず
、どの点を中心にブしていても本発明は良好に適用する
ことができる。
、どの点を中心にブしていても本発明は良好に適用する
ことができる。
画像のブレの補正は全変倍範囲にわたり一様に行う代わ
りにブレの発生しやすい望遠側においてのみ行うように
しても良い。
りにブレの発生しやすい望遠側においてのみ行うように
しても良い。
又、近距離物体等の所定の物体距離においてのみ画像の
ブレを補正するようにしても良い。
ブレを補正するようにしても良い。
次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例においてR
iは物体側より順に第i番目のレンズ面の曲率半径、D
iは物体側より第i番目のレンズ厚及び空気間隔、Ni
とυiは各々物体側より順に第i番目のレンズのガラス
の屈折率とアツベ数である。
iは物体側より順に第i番目のレンズ面の曲率半径、D
iは物体側より第i番目のレンズ厚及び空気間隔、Ni
とυiは各々物体側より順に第i番目のレンズのガラス
の屈折率とアツベ数である。
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 + DH8+ EH” なる式で表わしている。
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 + DH8+ EH” なる式で表わしている。
数値実施例
f−36〜68 FNo=3.6〜5.7 2ω=6
2°〜35.3’第2面の非球面係数 八≠O B −5,319x 1O−6G = 1.919 x
1O−8D =−4,745Xl0−13E = 1
.304 XIO””3第1レンズ群偏心敏感度;S1 表−1 表−2第1レンズ群で補正 広角端 (f=36) 望遠端 (f=68) (発明の効果) 本発明によれば変倍光学系を構成するレンズ群のうち、
前述の条件を満す第1レンズ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
。
2°〜35.3’第2面の非球面係数 八≠O B −5,319x 1O−6G = 1.919 x
1O−8D =−4,745Xl0−13E = 1
.304 XIO””3第1レンズ群偏心敏感度;S1 表−1 表−2第1レンズ群で補正 広角端 (f=36) 望遠端 (f=68) (発明の効果) 本発明によれば変倍光学系を構成するレンズ群のうち、
前述の条件を満す第1レンズ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
。
第1〜第3図は本発明の変倍光学系において画像のブレ
を補正する方法の一実施例の模式図、第4図は本発明の
変倍光学系の数値実施例のレンズ断面図、第5図(A)
、 (B)は本発明の数値実施例の収差図、第6図(
A) 、 (B)は本発明の数値実施例において第1レ
ンズ群を偏心させたときの収差図である。 図中、I、 II、 IIIは各々第1.第2.第3レ
ンズ群、yoは物体高、ylは像高である。 0コ (A) (B) ε 〕ウ カ 力 Dつ
11i−
を補正する方法の一実施例の模式図、第4図は本発明の
変倍光学系の数値実施例のレンズ断面図、第5図(A)
、 (B)は本発明の数値実施例の収差図、第6図(
A) 、 (B)は本発明の数値実施例において第1レ
ンズ群を偏心させたときの収差図である。 図中、I、 II、 IIIは各々第1.第2.第3レ
ンズ群、yoは物体高、ylは像高である。 0コ (A) (B) ε 〕ウ カ 力 Dつ
11i−
Claims (2)
- (1)複数のレンズ群を有し、このうち物体側から数え
た第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が少なくとも変
倍の際、若しくはフォーカスの際に変化する構成の変倍
光学系であって、該変倍光学系の傾きにより生ずる撮影
画像のブレをブレ検出手段により検出し、該ブレ検出手
段からの出力信号に応じて駆動手段により前記第1レン
ズ群を光軸と直交する方向に移動させることにより撮影
画像のブレを補正すると共に、前記第1レンズ群の焦点
距離をf_1、望遠端における全系の焦点距離をf_T
としたとき 0.2<|f_1/f_T|<5 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。 - (2)前記変倍光学系が全体として角度ε傾いて撮影画
像のブレが生じたとき、前記第1レンズ群を|f_1・
ε|程度平行偏心させたとき、該撮影画像のブレが補正
されるように前記複数のレンズ群の光学的諸定数を設定
した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。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63015411A JP2621280B2 (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 防振機能を有した変倍光学系 |
US07/261,231 US5270857A (en) | 1987-10-30 | 1988-10-24 | Optical system for stabilizing an image |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63015411A JP2621280B2 (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 防振機能を有した変倍光学系 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01189621A true JPH01189621A (ja) | 1989-07-28 |
JP2621280B2 JP2621280B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=11888000
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63015411A Expired - Fee Related JP2621280B2 (ja) | 1987-10-30 | 1988-01-26 | 防振機能を有した変倍光学系 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2621280B2 (ja) |
Cited By (14)
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-
1988
- 1988-01-26 JP JP63015411A patent/JP2621280B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2621280B2 (ja) | 1997-06-18 |
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